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(1.湘潭大学机械工程学院，湖南 湘潭 411105； 2.深圳信息职业技术学院，广东 深圳 518029)

基于耦合机制的宽温度自润滑陶瓷刀具材料

曾国章1，周后明1，赵振宇2，罗文懿1，刘新乾1

(1.湘潭大学机械工程学院，湖南湘潭411105；2.深圳信息职业技术学院，广东深圳518029)

采用真空热压烧结工艺，制备TiB2/(W,Ti)C/Ag(TWA)双润滑机制耦合从低温到高温均具有润滑性能的陶瓷刀具材料。X射线衍射(XRD)分析表明烧结过程中各组分化学相容性较好，断口形貌扫描电子显微镜(SEM)照片显示润滑剂Ag不仅能有效填充晶粒间隙，还能增强晶粒间黏结强度。以TiB2/(W,Ti)C(TW)作为对比进行摩擦磨损实验，结果表明：室温下磨损表面均出现轻微机械犁沟，随着温度升高，TWA磨损表面形成富含润滑剂Ag的润滑膜，能有效减少摩擦系数与磨损量，400℃时其磨损量仅为TW磨损量的一半，TW、TWA主要磨损机制分别为磨粒磨损和黏结磨损。TiB2在700℃原位生成的反应膜能提高复合材料减磨与耐磨性能，TW、TWA磨损机制主要为轻微磨粒磨损和氧化磨损。

热压烧结； 陶瓷刀具； 耦合润滑； 摩擦磨损

1 前 言

干式切削可以降低生产成本，减少环境污染，是一种环境效益与经济效益俱佳的工艺，但由于缺少切削液的冷却润滑及辅助排屑作用，切削区温度会急剧升高、切削力增大、刀具磨损加快，导致加工表面质量恶化且影响刀具使用寿命[1-2]。

自润滑刀具在干式切削中有极好的应用前景，其自身具有减摩和抗磨作用使其拥有湿式切削的效果，但单一的润滑方式使其不能兼顾从低温到高温均具有良好的减磨与耐磨性能。……