佳作獎 | 第八屆「上銀優秀機械博士論文獎」獲獎論文系列報導(二十一)

2021-01-15 機械工程學報

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第八屆上銀優博獎從2017-2018年度兩岸四地70餘所高校1500餘名博士學位獲得者中，經學校限額推薦、300餘位專家初審、覆審評議，有30篇論文進入終審答辯，再由終審委員會評出21篇優秀博士論文，其中金獎1篇，銀獎2篇、銅獎3篇、優秀獎5篇，佳作獎10篇。此外，另有3篇論文授予特別獎。


2018年11月9-10日，來自16所高校的「第8屆上銀優秀機械博士論文獎」獲獎博士和導師從全國各地齊聚蓉城成都，分享交流各自的獲獎論文、科研成果，並在頒獎典禮中接受了隆重的授獎。


該獎項的設立旨在為提升中國製造技術的水平，加強高層次創造性人才的培養工作，鼓勵創新精神，提高中國機械工程及其自動化領域博士生教育的質量；激發與鼓勵中國青年學子投入機械工程及其自動化領域研發及創意應用，培養優秀機械工程人才，增進企業界與學術界之互動，進而促進機械工業技術之提升與創新。

所有獲獎導師及博士生與頒獎嘉賓合影


我們《機械工程學報》編輯部作為特邀媒體對本屆獲獎論文進行跟蹤報導。今天，小編為大家帶來的是佳作獎論文的相關信息。歡迎各位持續關注！



獎項名：佳作獎

論文名稱：基體表面織構化TiAlN塗層刀具的製備與應用的基礎研究

作者：張克棟

指導教師：鄧建新 教授 

單位：山東大學




本文將塗層技術與微織構技術相結合，提出了基體表面織構化TiAlN塗層刀具的新概念。通過基體表面織構化，可改變基體表面微觀結構，有效增加基體表面的比表面積，為塗層的塗覆提供良好的附著表面；另外，基體表面織構化能夠改變刀-屑界面的接觸特徵，最終導致塗層刀具在切削過程中的摩擦狀態發生顯著改善。


利用雷射微加工技術進行了WC/Co基體表面微納織構的製備，分析了納秒和飛秒雷射加工參數對所加工微織構和納織構表面質量的影響及作用規律，得到了最佳的微納織構加工工藝參數。利用真空陰極電弧離子鍍技術在織構化基體表面進行TiAlN塗層的塗覆，製備出了三種基體表面織構化TiAlN塗層刀具。系統研究了基體表面織構化TiAlN塗層的微觀結構及物理機械性能，並與基體表面無織構的TiAlN塗層對比，提出了基體表面織構化塗層的界面強化機理。通過與AISI 316不鏽鋼進行球-盤接觸式摩擦磨損試驗系統研究了基體表面織構化TiAlN塗層的摩擦磨損性能。結果表明：在摩擦過程中，當塗敷在光滑表面的MoS2固體潤滑劑被完全磨掉時，摩擦副接觸表面之間相互摩擦擠壓作用可將儲存在微溝槽中的MoS2潤滑劑不斷析出補給，從而在摩擦接觸面形成MoS2潤滑層；同時，微織構可通過撲捉、存儲磨損顆粒的作用有效減緩TiAlN塗層的磨損程度。通過車削AISI 316不鏽鋼試驗研究了基體表面織構化TiAlN塗層刀具時的切削性能，由試驗結果可知基體表面織構化可顯著提高TiAlN塗層刀具切削性能：一方面，基體表面微織構可促進切削液的滲入，充分發揮切削液的潤滑作用；同時，微織構還可起到降低刀-屑接觸長度和捕捉磨屑的作用；另一方面，基體表面納織構可顯著增加TiAlN塗層與基體界面結合力，降低由工件材料粘結造成的粘著磨損。

感謝大家對上銀獲獎優秀博士論文系列報導的關注，同時感謝上銀評選工作小組對我們學報微信公眾號的大力支持。如您對獲獎論文需要更多的了解，請與上銀評選工作小組聯繫。

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