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不同合金元素对钛合金绝热剪切敏感性的影响机理

发布时间:2018-09-09 17:55
【摘要】:在相同的切削条件下对工业纯钛(TA2)和钛合金(TC4)进行切削试验,获得了不同形态的切屑.从价电子结构角度研究不同合金元素对绝热剪切敏感性的作用机理.研究结果表明,绝热剪切敏感性与界面电子密度和晶格电子密度有关,界面电子密度越大,结合强度越大,绝热剪切敏感性越高,晶格电子密度小,热导率低,绝热剪切敏感性亦高.TA2界面电子密度小,晶格电子密度大,绝热剪切敏感性低,切屑形态近似带状,TC4由于加入了合金元素Al和V,产生异相界面,界面电子密度增大,同时降低了晶格电子密度,使TC4有较高的绝热剪切敏感性,产生由绝热剪切带均匀间隔的锯齿形切屑.从价电子结构角度研究具体合金元素对绝热剪切敏感性的影响规律,可从一定程度上预测切屑形态,为设计、选择具有不同切削性能的材料,优化工艺参数提供参考依据.
[Abstract]:The cutting experiments of commercial pure titanium (TA2) and titanium alloy (TC4) were carried out under the same cutting conditions, and different kinds of chips were obtained. The mechanism of adiabatic shear sensitivity of different alloy elements was studied from the point of view of valence electron structure. The results show that the adiabatic shear sensitivity is related to the interface electron density and lattice electron density. The higher the interface electron density, the greater the bonding strength, the higher the adiabatic shear sensitivity, the smaller the lattice electron density and the lower thermal conductivity. The adiabatic shear sensitivity is also high. The interface electron density is small, the lattice electron density is high, and the adiabatic shear sensitivity is low. Due to the addition of alloying elements Al and V, the interface electron density increases. At the same time, the lattice electron density is reduced, which makes TC4 have higher adiabatic shear sensitivity and produces sawtooth chip with uniform spacing from adiabatic shear band. The influence of specific alloy elements on adiabatic shear sensitivity is studied from the point of view of valence electron structure. The chip morphology can be predicted to a certain extent, which provides a reference for the design, selection of materials with different cutting properties and optimization of technological parameters.
【作者单位】: 沈阳理工大学机械工程学院;中国科学院高能物理研究所;
【基金】:国家自然科学基金(批准号:51275317)资助项目
【分类号】:TG146.23

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本文编号:2233134

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