發(fā)布時(shí)間：2024-06-12 03:32

　　刀具質(zhì)量和性能直接決定制造業(yè)的生產(chǎn)水平,隨著我國(guó)制造業(yè)的快速升級(jí),刀具行業(yè)對(duì)刀具質(zhì)量和性能的要求越來(lái)越高,如何提高刀具表面質(zhì)量,進(jìn)而提高刀具的耐用度,是目前刀具加工領(lǐng)域的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。鎢鈷類硬質(zhì)合金是目前應(yīng)用非常廣泛的刀具材料,本文開展了鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具化學(xué)機(jī)械拋光的基礎(chǔ)研究,研究其拋光機(jī)理和工藝,有效降低刀具的表面損傷層,提高刀具的耐用度。主要研究工作與成果如下:(1)研究鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具在拋光液中的腐蝕行為,揭示鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具化學(xué)機(jī)械拋光的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究拋光液pH值對(duì)刀片化學(xué)機(jī)械拋光效果的影響規(guī)律,研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)拋光液的pH值為6-8時(shí),刀片表面的損傷層較少。基于X射線衍射(XRD)分析和X射線光電子能譜(XPS)分析研究鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具化學(xué)機(jī)械拋光的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)?shù)镀�處于雙氧水基拋光液中時(shí),由于硬質(zhì)相碳化鎢(WC)和粘結(jié)相鈷(Co)之間存在電位差,刀片表面易發(fā)生電偶腐蝕現(xiàn)象,Co粘結(jié)相被腐蝕,產(chǎn)生活性溶解,部分溶解的Co²⁺被氧化成Co³⁺,遇空氣后形成可溶于酸的且易于被磨粒去除的Co₃

【文章頁(yè)數(shù)】：131 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號(hào)對(duì)照表
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 硬質(zhì)合金刀具加工的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 硬質(zhì)合金的材料特性
        1.2.2 刀具材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 硬質(zhì)合金刀具加工方法比較
        1.2.4 硬質(zhì)合金刀具加工面臨的問(wèn)題和發(fā)展方向
    1.3 化學(xué)機(jī)械拋光的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 化學(xué)機(jī)械拋光的工作原理
        1.3.2 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理研究
        1.3.3 材料去除機(jī)理
        1.3.4 工藝參數(shù)優(yōu)化
        1.3.5 目前存在的主要問(wèn)題
    1.4 本課題的來(lái)源
    1.5 研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第2章 鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具化學(xué)機(jī)械拋光的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理研究
    2.1 引言
    2.2 鎢鈷類硬質(zhì)合金的金相組成及化學(xué)狀態(tài)分析
        2.2.1 鎢鈷類硬質(zhì)合金金相組成及性質(zhì)
        2.2.2 鎢鈷類硬質(zhì)合金組成元素的化學(xué)狀態(tài)
    2.3 鎢鈷類硬質(zhì)合金材料的腐蝕機(jī)理
        2.3.1 Co和 WC的性質(zhì)及腐蝕行為
        2.3.2 鎢鈷類硬質(zhì)合金的腐蝕行為
    2.4 拋光液的pH值對(duì)鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具CMP拋光的影響
        2.4.1 實(shí)驗(yàn)條件及工藝參數(shù)
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    2.5 硬質(zhì)合金刀具化學(xué)機(jī)械拋光的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理
        2.5.1硬質(zhì)合金刀具腐蝕實(shí)驗(yàn)
        2.5.2 刀具在雙氧水溶液中的化學(xué)反應(yīng)
    2.6 本章小結(jié)
第3章 拋光墊和磨粒特性對(duì)鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具化學(xué)機(jī)械拋光影響規(guī)律研究
    3.1 引言
    3.2 鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具的材料特性
    3.3 實(shí)驗(yàn)方案
    3.4 拋光墊特性對(duì)鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具化學(xué)機(jī)械拋光的影響
        3.4.1 拋光墊材料特性
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)條件及工藝參數(shù)
        3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.5 磨粒特性對(duì)鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具化學(xué)機(jī)械拋光的影響
        3.5.1 磨粒材料特性
        3.5.2 實(shí)驗(yàn)條件及工藝參數(shù)
        3.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具化學(xué)機(jī)械拋光的材料去除機(jī)理研究
    4.1 引言
    4.2 鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具-磨粒-拋光墊接觸模型
    4.3 材料去除率模型的建立
        4.3.1 拋光墊與刀片前刀面的實(shí)際接觸面積
        4.3.2 機(jī)械材料去除模型的建立
        4.3.3 常用工藝參數(shù)水平的確定
        4.3.4 修正系數(shù)
        4.3.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
    4.4 表面粗糙度模型的建立
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)方法
        4.4.2 數(shù)據(jù)處理與分析
        4.4.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于NSGA-Ⅱ的工藝參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化
    5.1 NSGA-Ⅱ算法
        5.1.1 種群初始化
        5.1.2 快速非支配排序
        5.1.3 個(gè)體擁擠度計(jì)算
        5.1.4 交叉和變異
        5.1.5 錦標(biāo)賽選擇
        5.1.6 生成新的種群(精英策略)
    5.2 鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具化學(xué)機(jī)械拋光工藝參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化
        5.2.1 數(shù)學(xué)模型
        5.2.2 NSGA-II算法在工藝參數(shù)優(yōu)化中的仿真實(shí)驗(yàn)及實(shí)際應(yīng)用
    5.3 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 結(jié)論
    2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄 B 攻讀學(xué)位期間所參加的科研項(xiàng)目
附錄 C 攻讀學(xué)位期間所獲得的國(guó)家專利
附錄 D 攻讀學(xué)位期間所獲得的軟件著作權(quán)



本文編號(hào)：3993161