仿生结构层状复合刀具制备及其高速切削损伤演变、失效机理研究

项目名称： 仿生结构层状复合刀具制备及其高速切削损伤演变、失效机理研究

项目编号： No.51375281

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 吕志杰

作者单位： 山东建筑大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 刀具是实现高速切削加工的关键因素之一，而切削过程中刀具损伤演变机制及失效机理的研究是刀具材料开发的重要依据。本项目拟将贝壳珍珠层结构引入刀具材料设计与制备，通过多尺度分析、界面优化设计及"微/细观"协同强韧化机制的有效结合，制备出具有表层高硬度、表面残余压应力与内层的高强度、高韧性、热应力缓解及协同强韧化机制进行有效结合的仿生结构层状复合陶瓷刀具，使刀具材料形成一种对高速切削过程多场耦合作用的"自适应"结构与机制。探索高速切削加工过程中仿生结构层状复合刀具损伤演变、失效机理及其与刀具材料微观结构、界面层性能、力学性能和切削参数等之间的关系。由于仿生结构层状复合刀具材料的特殊性，深入研究其制备工艺、界面优化设计、高速切削性能、损伤演变过程，揭示其脆性断裂等失效机理，对于提高该类刀具的切削可靠性、加工效率和延长刀具寿命，都具有重要的理论和现实意义。

中文关键词： 仿生结构；复合刀具；高速切削；损失演变；失效机理

英文摘要： The cutting tool is one of the key factors of advanced manufacturing technology for machining difficult-to-cut materials. The study of damage evolution and failure mechanism is the important basis for the development of biomimetic laminated cutting tool m

英文关键词： biomimetic structure；composite tool；high speed machining；damage evolution；failure mechanism