新型TiB2基陶瓷刀具材料

1）本书系统地介绍了TiB2基陶瓷刀具材料的研究现状、设计原则与设计方法、制备工艺、加工工艺、测试技术，创新设计并成功制备了新型TiB2基陶瓷刀具材料：TiB2-HfN陶瓷刀具材料、TiB2-HfC陶瓷刀具材料、TiB2-HfB2陶瓷刀具材料。
2）本书对材料含量、金属相种类、烧结工艺参数对陶瓷刀具材料微观组织与力学性能的影响进行了研究，揭示了影响陶瓷刀具材料微观组织和力学性能的内在机制，为新型陶瓷刀具材料的设计与制备提供了方法指导。
3）本书对新型陶瓷刀具材料与硬质合金、不锈钢、钛合金对磨时的摩擦磨损性能进行了研究，揭示了陶瓷刀具材料与具有不同硬度和黏塑性材料对磨时的磨损机理，为提高陶瓷刀具材料的耐磨性提供了依据，具有较高的实用参考价值。
4）本书适合从事陶瓷刀具材料研制的技术人员使用，也可供相关专业的在校师生参考。

本书系统地介绍了新型TiB2基陶瓷刀具材料的设计、制备、性能测试方法及摩擦磨损性能。其主要内容包括：新型TiB2基陶瓷刀具材料的设计、新型TiB2基陶瓷刀具材料的制备、新型TiB2基陶瓷刀具材料的测试技术，以及新型TiB2-HfN、TiB2-HfC、TiB2-HfB2陶瓷刀具材料制备工艺的优化过程及其与硬质合金、不锈钢、钛合金对磨时的摩擦磨损性能。本书为新型陶瓷刀具材料的设计与制备提供了方法指导，并为提高陶瓷刀具材料的耐磨性提供了依据，具有较高的实用参考价值。

前言
第1章绪论1
1.1TiB2陶瓷的性能和特点1
1.2TiB2基陶瓷材料的性能、特点及应用2
1.3新型TiB2基陶瓷刀具材料的研究现状9
1.3.1陶瓷刀具材料的研发现状9
1.3.2TiB2基陶瓷刀具材料的研究目的及内容14
第2章新型TiB2基陶瓷刀具材料的设计15
2.1TiB2基陶瓷刀具材料的设计原则15
2.1.1金属相的选择原则15
2.1.2增强相的选择原则17
2.1.3添加相与基体相间的化学相容性19
2.2新型TiB2基陶瓷刀具材料的设计方案20
2.3小结22
第3章新型TiB2基陶瓷刀具材料的制备23
3.1TiB2基陶瓷材料的制备工艺23
3.1.1TiB2基陶瓷材料混合粉末的制备技术23
3.1.2TiB2基陶瓷材料的烧制技术24
3.2新型TiB2基陶瓷刀具材料制备工艺的制订25
3.3小结29
第4章新型TiB2基陶瓷刀具材料的测试技术30
4.1TiB2基陶瓷刀具材料试样条的精密制造技术30
4.2TiB2基陶瓷刀具材料力学性能的测试技术31
4.3TiB2基陶瓷刀具材料微观组织的测试技术33
4.4TiB2基陶瓷刀具材料摩擦磨损性能的测试技术33
4.5小结34
第5章新型TiB2基陶瓷刀具材料制备工艺的优化35
5.1增强相对TiB2基陶瓷刀具材料的影响35
5.1.1HfN含量对TiB2基陶瓷刀具材料的影响35
5.1.2HfC含量对TiB2基陶瓷刀具材料的影响40
5.1.3HfB2含量对TiB2基陶瓷刀具材料的影响45
5.2金属相对TiB2基陶瓷刀具材料的影响50
5.2.1金属相对TiB2-HfN陶瓷刀具材料的影响50
5.2.2金属相对TiB2-HfC陶瓷刀具材料的影响56
5.2.3金属相对TiB2-HfB2陶瓷刀具材料的影响61
5.3烧结温度对TiB2基陶瓷刀具材料的影响66
5.3.1烧结温度对TiB2-HfN陶瓷刀具材料的影响66
5.3.2烧结温度对TiB2-HfC陶瓷刀具材料的影响68
5.3.3烧结温度对TiB2-HfB2陶瓷刀具材料的影响71
5.4保温时间对TiB2基陶瓷刀具材料的影响74
5.4.1保温时间对TiB2-HfN陶瓷刀具材料的影响74
5.4.2保温时间对TiB2-HfC陶瓷刀具材料的影响77
5.4.3保温时间对TiB2-HfB2陶瓷刀具材料的影响79
5.5小结82
第6章新型TiB2基陶瓷刀具材料的摩擦磨损性能84
6.1新型TiB2基陶瓷刀具材料与硬质合金的摩擦磨损性能84
6.1.1TiB2-HfN陶瓷刀具材料与硬质合金的摩擦磨损性能84
6.1.2TiB2-HfC陶瓷刀具材料与硬质合金的摩擦磨损性能89
6.1.3TiB2-HfB2陶瓷刀具材料与硬质合金的摩擦磨损性能93
6.1.4新型TiB2基陶瓷刀具材料与硬质合金的磨损机理96
6.2新型TiB2基陶瓷刀具材料与不锈钢的摩擦磨损性能99
6.2.1TiB2-HfN陶瓷刀具材料与不锈钢的摩擦磨损性能99
6.2.2TiB2-HfC陶瓷刀具材料与不锈钢的摩擦磨损性能104
6.2.3TiB2-HfB2陶瓷刀具材料与不锈钢的摩擦磨损性能107
6.2.4新型TiB2基陶瓷刀具材料与不锈钢的磨损机理111
6.3TiB2基陶瓷刀具材料与钛合金的摩擦磨损性能112
6.3.1TiB2-HfN陶瓷刀具材料与钛合金的摩擦磨损性能112
6.3.2TiB2-HfC陶瓷刀具材料与钛合金的摩擦磨损性能116
6.3.3TiB2-HfB2陶瓷刀具材料与钛合金的摩擦磨损性能119
6.3.4新型TiB2基陶瓷刀具材料与钛合金的磨损机理122
6.4新型TiB2基陶瓷刀具材料与难加工材料的摩擦磨损性能对比123
6.5小结126
参考文献128

随着难加工材料在航空航天和工业工程中的广泛应用，传统刀具因其局限性已无法胜任各种高强度、高硬度难加工材料的高速加工，而陶瓷刀具以其优异的耐热性、耐磨性和化学稳定性，在高速切削难加工材料方面展示出传统刀具无法比拟的优势。陶瓷刀具材料的研制涉及的学科较多，如粉末冶金学、陶瓷材料学、物理学、化学、金属学、制造工艺学等。近年来，陶瓷刀具的研制有了一定的进展，已研制成功的陶瓷刀具有Al2O3基陶瓷刀具、Si3N4基陶瓷刀具、TiCN基陶瓷刀具以及TiB2基陶瓷刀具等。其中，TiB2基陶瓷刀具材料具有高熔点、高硬度、良好的耐蚀性和导电性，是一种理想的刀具材料，已成为刀具领域的一个研究热点。
本书系统地介绍了TiB2基陶瓷刀具材料的研究现状、设计原则与设计方法、制备工艺、加工工艺、测试技术，创新设计并成功制备了新型TiB2基陶瓷刀具材料：TiB2-HfN陶瓷刀具材料、TiB2-HfC陶瓷刀具材料、TiB2-HfB2陶瓷刀具材料。本书通过试验研究了材料含量、金属相种类、烧结工艺参数对陶瓷刀具材料微观组织与力学性能的影响，揭示了影响陶瓷刀具材料微观组织和力学性能的内在机制，为新型陶瓷刀具材料的设计与制备提供了方法指导；本书还通过试验研究了新型陶瓷刀具材料与硬质合金、不锈钢、钛合金对磨时的摩擦磨损性能，揭示了陶瓷刀具材料与具有不同硬度和黏塑性材料对磨时的磨损机理，为提高陶瓷刀具材料的耐磨性提供了依据。
本书的出版得到了国家自然科学基金项目(51875388、51405326)和山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室开放课题的资助。在课题研究和书稿撰写过程中，山东大学黄传真教授、邹斌教授和太原理工大学吕明教授给予了作者热情的指导和帮助，在此表示衷心感谢。书稿撰写过程中作者参考了国内外一些专著与文献，特向这些文献的作者致谢，并向在本书编写、出版过程中给予帮助和支持的同志表示谢意。
由于作者理论和实践水平有限，书中难免存在不妥之处，敬请读者给予批评指正。
宋金鹏