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钛合金高速切削用超细晶梯度硬质合金的制备及组织与性能分析的任务书
任务书
题目：钛合金高速切削用超细晶梯度硬质合金的制备及组织与性能分析
任务来源：现代制造技术的不断发展，加工质量和效率对切削工具的性能要求日益提高，钛合金是一种重要的高强度、高韧性材料，广泛应用于航空、航天、航海、化工等领域，因此研究和制备钛合金高速切削用超细晶梯度硬质合金具有重要的理论和实际意义。
目的：通过对钛合金高速切削用超细晶梯度硬质合金的制备、组织及性能的分析，提高材料的力学性能、抗磨性能和断裂韧性，满足高速切削加工对刀具强度、硬度和耐磨性的要求，探索新型刀具材料的研发方向，为高速切削工具制造提供技术支持。
研究内容：
1.钛合金高速切削用超细晶梯度硬质合金的制备工艺研究，包括原材料选择、坯料制备、烧结工艺等方面的优化改进，以提高硬质合金的致密度、粒度均匀性和结合相稳定性等性能。
2.针对超细晶梯度硬质合金的组织特征进行形貌观察、组成分析和显微结构表征，了解晶体缺陷、晶界及相界的变化规律，探寻材料力学性能的变化机理。
3.基于球磨、抛光等表面处理技术，对制备的硬质合金样品进行表面形貌观察，分析表面粗糙度、摩擦系数和抗磨性等表征指标，探讨超细晶梯度硬质合金的表面改性技术，提高切削性能和寿命。
4.对比分析不同材料制备参数及工艺对超细晶梯度硬质合金力学性能的影响，重点分析材料的硬度、强度、韧性等特性，为定量评价不同材料制备参数和工艺的优劣提供参考。
5.针对仿真分析工具的应用，基于有限元分析方法对材料的高速切削性能进行模拟，预测其断裂、塑性和磨损等损伤机理，为进一步制定钛合金高速切削加工工艺和材料性能指标提供依据。
研究成果：实现钛合金高速切削用超细晶梯度硬质合金稳定制备，探究其晶界、相界和缺陷特征，并量化评价其力学性能和表面改性技术，为研发高性能高速切削刀具和优化钛合金高速切削加工工艺提供科学依据。
任务要求：
1.全面较深入地掌握相关理论和基本知识，学好物理、化学和机械三门基础课程及相关专业课程。
2.能熟练操作实验仪器、熟练掌握实验技能，按要求编制实验方案并能独立进行实验。
3.具有较强的分析判断力、科研能力和团队协作精神，能够快速解决实验中所遇问题并及时汇报。
4.认真仔细，精益求精，能够遵守学术道德规范和实验守则，不造假、不抄袭和不剽窃他人成果。
5.以高度负责的态度，认真对待科研实践，积极探索相关内容，完成研究任务并撰写研究报告。
参考文献：
1.谢春峰.硬质合金材料[M].科学出版社,2001.
2.王艳红.超细晶硬质合金的制备及性能研究[D].安徽大学,2007.
3.李振亚.首批“十二五”国家重大科技专项——高档数控机床及核心关键技术研究[C]//全国制造业信息技术及自动化技术交流会,2012.
4.自由程,谢霜莹,苑晓刚.CR-TiC-TiN系超细晶梯度硬质合金的制备及其性能[J].硬质合金,2014,28(4):382-386.
5.王宇,王广新.超细晶硬质合金的研究进展[J].航空材料学报,2009,29(2):26-32.