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工程陶瓷表面的加工損傷

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工程陶瓷表面的加工損傷
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工程陶瓷磨削加工中由于熱應力及加工應力等綜合作用,將導致陶瓷表面/亞表面加工損傷,表面性能、斷裂韌性和抗彎強度下降,使零件可靠性受影響。
 
工程陶瓷加工表面損傷分類:

根據磨削加工后的工程陶瓷表面損傷缺陷的形狀特征,這些缺陷特征可以分為裂紋、破碎、氣孔、劃痕四類。
 
 (1)表面破碎缺陷。導致陶瓷材料加工表面破碎缺陷的原因是多方面的,可以大致分為加工過程導入的如非晶層的產生、應力、熱沖擊等因素;此外在材料制備過程中導入的損傷,包括氣孔、夾雜、分層等本征缺陷在加工過程中各原因導致進一步擴展形成的破碎面。
 
(2)表面裂紋缺陷。對于磨削裂紋,根據工程陶瓷材料磨削機理與實驗研究結果可以看出其表面形成過程,材料去除方式可分為脆性斷裂去除、粉末化去除和塑性去除方式,因不同材料特性及加工工況如強度、硬度和斷裂韌性以及磨粒切削深度等會在陶瓷加工表面或多或少殘留加工裂紋缺陷。

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    (3)表面氣孔缺陷。氣孔缺陷是由于陶瓷材料在制胚過程中由于氣泡、雜質等影響所形成的缺陷。其在顯微鏡下觀察和破碎缺陷輪廓類似,但是顏色比破碎缺陷要深暗。這是因為氣孔的內部一般比較深,不容易反射光線。
   
   (4)表面劃痕缺陷。砂輪表面是不光滑的。其表面形狀凹凸十分明顯,在磨削過程中這些凹型區域對試件表面材料去除不充分面留下劃擦的痕跡。     
 
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