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纳米结构WC/Co涂层材料是近年来国内外迅速发展的一种新型的工程材料,其优良的性能如高硬度、高耐磨性、低孔隙率、抗氧化以及抗腐蚀等,使其在工程上有着极其广泛的应用前景。本文对纳米结构WC/Co涂层精密磨削的磨削机理和磨削后的材料耐磨性能进行了研究。通过实验、理论建模和分析,揭示了纳米结构WC/Co涂层精密磨削机理及磨损机理,并分析了磨削工艺参数对磨削后材料耐磨性能影响规律。目前国内外对纳米结构WC/Co涂层材料磨削后的耐磨性能研究尚少,这方面所进行的研究工作具有一定的理论价值与实用价值。 论文首先在文献综述的基础上对纳米结构陶瓷涂层精密磨削的基础理论进行了初步的分析,对陶瓷及陶瓷涂层材料的摩擦磨损性能研究概况和研究方法做了简单的介绍。本文根据研究目的提出了研究方案,对纳米结构WC/Co涂层精密磨削和磨损实验研究方案进行了详细的介绍。 本文采用卧矩台平面磨床对热喷涂纳米结构WC/Co涂层精密磨削过程进行了较详细的实验研究,分析了磨削参数如砂轮深度、工件进给速度、砂轮特性等对纳米结构WC/Co涂层材料磨削表面粗糙度的影响规律。研究表明:磨削表面粗糙度随工件进给速度和磨粒尺寸的增加而增加,而随磨削深度先降低后增大,磨粒尺寸对表面粗糙度影响最大,相同磨粒大小的砂轮,陶瓷结合剂砂轮比树脂结合剂砂轮加工出的试件表面粗糙度要好。纳米结构WC/Co涂层磨削时材料去除机理主要是以塑性变形为主的非弹性变形方式,脆性去除方式极少。 本文随后对磨削后的试件与淬火45钢组成的摩擦对偶副进行了销盘式摩擦磨损实验研究,对试件磨损率进行评估,对磨削工艺参数对磨削后纳米结构WC/Co涂层耐磨性能的影响规律进行了分析并建立数学模型。研究表明:磨后试件磨损率随砂轮磨削深度、工件进给速度、磨粒尺寸的增加而增加,陶瓷结合剂砂轮加工出的工件其耐磨性能比树脂结合剂砂轮的要好。磨削后的试件表面粗糙度对试件磨损率有一定影响。对试件的检测分析认为纳米结构WC/Co涂层的主要磨损机理是粘着磨损,也有磨料磨损,属二体磨料磨损,不存在疲劳磨损和微动磨损。