基于梯度结构的Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)陶瓷刀具材料的制备及其力学性能

作     者：周后明 陈皓月 李神贵 ZHOU Houming;CHEN Haoyue;LI Shengui

作者机构：湘潭大学机械工程与力学学院湘潭411105 

基　　金：湖南省自然科学基金(2020JJ4585) 湖南省教育厅基金(21A0117) 广东省科技厅项目(2020B1212060067) 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2023年第34卷第10期

页      码：1199-1207页

摘      要：采用真空热压烧结方式制备了Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)梯度复合陶瓷刀具材料,并对ZrO_(2)含量及梯度结构层厚比进行了优化。层厚比为2.0的AZE20梯度复合陶瓷刀具材料维氏硬度为(18.7±0.33) GPa,抗弯强度为(937±28.5) MPa,断裂韧性为(8.2±0.32) MPa·m^(1/2),相比最佳ZrO_(2)含量的均质复合陶瓷刀具材料AZ20,维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性分别增加了22%、37.8%和43.8%。梯度结构的设计使表层形成残余压应力,晶粒得到一定程度的细化,更多的ZrO_(2)晶粒因残余压应力尺寸稳定在t相ZrO_(2)晶粒尺寸。在复合材料断口形貌中发现,其断裂方式为表层穿晶断裂和中间层沿晶断裂的结合,这种混合断裂方式使刀具整体力学性能得到提高。

主 题 词：陶瓷刀具材料 梯度结构 残余压应力 混合断裂 力学性能 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1004-132X.2023.10.009

馆 藏 号：203122151...