氧化物陶瓷刀具与仿真切削

1 陶瓷刀具材料发展概况

1.1 陶瓷刀具的种类及发展状况

1.1.1 Al2O3-碳化物陶瓷刀具

1.1.2 Al2O3-碳化物-金属陶瓷刀具

1.1.3 添加氮化物、硼化物的Al2O3陶瓷刀具

1.1.4 增韧的Al2O3陶瓷刀具

1.1.5 添加锰钛的ZrO2增韧Al2O3陶瓷刀具

1.1.6 Al203-金属-氮化物陶瓷刀具

1.1.7 Si3N4系陶瓷刀具

1.1.8 Sialon陶瓷刀具

1.1.9 梯度复相陶瓷刀具

1.1.10 有机改性陶瓷刀具

1.1.11 CBN-TiN复合陶瓷刀具

1.1.12 Fe3Al（FeAl）/Al2O3陶瓷基复合刀具

1.1.13 TiB2复合陶瓷刀具材料

1.1.14 涂层刀具材料

1.2 陶瓷刀具材料的增韧机理

1.2.1 颗粒弥散增韧补强机理

1.2.2 纤维增韧机理

1.2.3 应力诱导相变增韧

1.2.4 显微裂纹增韧

1.2.5 残余应力增韧

1.2.6 相变增韧机理

1.2.7 协同增韧机理

1.3 先进陶瓷刀具的应用

1.3.1 复合Si3N4陶瓷刀具的应用

1.3.2 复合TiCN金属陶瓷刀具的应用

1.4 国外陶瓷刀具的应用

1.4.1 氧化物陶瓷类

1.4.2 混合陶瓷类

1.4.3 赛隆陶瓷类

1.5 先进陶瓷刀具发展趋势

2 氧化物陶瓷刀具材料类型及性能

2.1 氧化铝和氧化锆材料特性

2.2 氧化锆增韧陶瓷的性能及结构

2.2.1 ZrO2的晶体结构特征

2.2.2 ZrO2的稳定化及二元相平衡

2.2.3 四方（t）-ZrO2到单斜（m）-ZrO2的相变特征

2.3 ZrO2增韧陶瓷的种类及增韧原理

2.3.1 四方多晶氧化锆增韧陶瓷（TZP）

2.3.2 部分稳定氧化锆增韧陶瓷（PSZ）

2.3.3 弥散四方多晶氧化锆增韧陶瓷（TZC）

2.3.4 氧化锆陶瓷的增韧原理

2.4 氧化锆陶瓷的晶粒尺寸与增韧机制

2.4.1 冷却过程t→m相变的临界晶粒尺寸

2.4.2 应力诱导下t→m相变的临界粒径

2.4.3 t→m相变诱发微裂纹的临界直径

2.5 氧化锆陶瓷发展过程存在的不足

2.6 氧化锆增韧Al2O3陶瓷的研究概况

2.6.1 弥散未稳定ZrO2的ZTA陶瓷

2.6.2 含（弥散）部分稳定ZrO2的ZTA陶瓷

2.6.3 混合结构的ZTA陶瓷

2.6.4 ZTA共晶体陶瓷

2.7 ZTA陶瓷存在的不足及发展方向

3 氧化物陶瓷刀具材料制备方法

3.1 陶瓷刀具材料的发展过程

3.2 陶瓷刀具材料研究的现状

3.3 陶瓷刀具的制造方法

3.4 陶瓷刀具的切削性能

3.4.1 陶瓷刀具的切削磨损机理

3.4.2 陶瓷刀具的磨损形态

3.5 氧化物陶瓷刀具材料的制备

……

4 Al2O3/ZrO2（3Y）刀具材料绕结致密化与显微组织

5 Al2O3/ZrO2（Y2O3）刀具材料力学性能及强韧化机理

6 Al2O3/ZrO2（Y2O3）刀具材料的扩热震性能

7 仿真技术在切削加工中的应用

8 构建Al2O3/ZrO2（Y2O3）刀具与加工材料的切削模型

9 实际半精加工切削1045淬火钢与仿真切削对比

10 基于1045淬火钢粗、精加工的仿真切削

11 基于H13模具钢粗、半精、精加工的仿真切削

12 氧化物陶瓷刀具仿真切削的应用与展望

附录

中英文词汇对照表

索引

参考文献

先进陶瓷刀具在国内外数控加工及机械制造领域被誉为21世纪绿色环保加工的首选刀具。《氧化物陶瓷刀具与仿真切削》针对陶瓷刀具的发展历史与现状，较全面地总结和评述了陶瓷刀具的应用背景；结合作者多年研究，重点介绍了氧化物陶瓷刀具材料的烧结与致密化、组织性能与相变行为、切削性能与耐用度诊断；构建切削模型，基于仿真切削优选陶瓷刀具最佳切削条件（切削速度v，进给量f、切削深度ap）；提出用仿真技术建立陶瓷刀具数据库。《氧化物陶瓷刀具与仿真切削》内容体现了陶瓷材料、机械加工、模拟仿真等多学科领域的融通和互补，是一部极具参考价值的专业著作。

《氧化物陶瓷刀具与仿真切削》内容涉及材料科学、机械加工、计算机仿真等学科交叉领域，可供材料、机械、计算机领域研究人员及科技人员阅读，也可作为相关专业研究生和高校师生的教学参考书。

通过对纳米级和微米级陶瓷粉末之间的物理化学匹配设计，研究纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和纳米增韧机理及其对纳米陶瓷刀具力学性能的影响，提高其断裂韧性和切削可靠性。建立纳米陶瓷刀具组份、微观结构、力学性能和纳米陶瓷刀具切削性能的关系模型，对纳米陶瓷刀具进行设计，研制出高性能的纳米陶瓷刀具。

前言

第1章绪论

第2章Si₃N₄/TiC微纳米复合陶瓷刀具制备

第3章Si₃N₄/TiC微纳米复合陶瓷刀具材料抗热震性能和R曲线

第4章Si₃N₄/TiC微纳米复合陶瓷刀具材料高温氧化性能

第5章Si₃N₄/TiC微纳米复合陶瓷刀具切削性能

第6章 Si₃N₄/SiC/TiC微纳米复合陶瓷刀具材料微观结构及力学性能

第7章Si₃N₄/SiC/TiC微纳米复合陶瓷刀具切削性能及磨损机理

参考文献 2100433B