非对称形貌织构刀具干切削钛合金实验研究

发布时间：2020-07-05 13:28

【摘要】：刀具的快速磨损依旧是限制难加工材料高速高效加工的关键,其中钛合金作为难加工材料的一种,利用刀具材料革新实现钛合金、高温镍基合金等难加工材料切削速度进一步提高仍难有新的突破,在切削钛合金的过程中,切屑容易粘附在刀具前刀面上,严重阻碍了刀具的切削效率,同时造成了刀具的剧烈磨损。微织构刀具具有良好的减摩性能,被国内外很多的学者所证实。本文利用单点金刚石压头划痕技术在硬质合金表面制备微织构,在硬质合金表面加工不同形貌的微米级沟槽,制备非对称的织构形貌,对比不同形貌织构的摩擦磨损实验,对表面织构化刀具采用干切削实验,分析不同织构形貌对切削性能的影响,得出更好的织构参数。本文研究的主要内容如下:1.采用单点金刚石压头划痕技术在硬质合金表面制备非对称截面形貌的微织构。通过对刀片分别进行10°、20°不同角度的划痕加工,织构间距分别为200μm、250μm、300μm,划痕速度分别为2mm/s、3mm/s、4mm/s,保证织构沟槽的深度,恒定划痕载荷。利用超景深显微镜观测不同参数下织构的截面形貌,证实该方法加工微织构的可行性。2.对织构化的硬质合金表面进行摩擦磨损试验,试验时施加的载荷保持不变,经过相同时间的摩擦磨损后,分析不同截面形貌划痕参数的微织构对表面摩擦系数的影响,利用超景深观察微织构磨损的表面形貌,以获取优良的微织构参数。3.通过制备得到不同截面形貌的微织构刀具进行钛合金的干切削实验,采用扫描电镜和超景深观察切削后刀具前刀面的磨损状态和后刀面的磨损量,并利用EDS(能谱分析仪)对刀具前刀面元素成份含量进行检测,同时观察切屑形态的变化。分析不同截面形貌的微织构的作用机理,分别比较无织构刀具、对称织构刀具、10°形貌织构刀具以及20°形貌织构刀具四种刀具之间的减摩机理分析。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG506
【图文】：

图Ｕ激光加工微织构逡逑采用离子束与电子束加工微织构。离子束与电子束均是通过高能量消熔基体逡逑材料达到材料的去除加工如图１．２所示。Ｃｈａｎｇ等［３４］人用离子束在铣刀前刀面加逡逑工了邋４．５＾ｕｎ宽、７．５ｎｍ深的微织构，沟槽与切削刃分别成０°、４５°、９０°，通过加逡逑工ＮＡＫ８０钢发现当微沟槽垂直于切削刃时刀具的性能最好、切削力最小。逡逑■Ｈ逡逑图１．２离子束加工微织构逡逑５逡逑

逡逑采用微细电火花加工微织构如图１．３所示。１＾0８１＾等［３５］人采用微细电火花加逡逑工方法在工具钢刀具表面加工出微织构，在大量切削液润滑的条件下进行了逡逑１０４５钢和Ａ６０６１铝合金的切削实验，发现微织构区域离刀刃一定距离时切削效逡逑果更好，而微织构离刀刃的距离与进给量有关。山东大学吴泽、邓建新等［３６］人逡逑用微细电火花方法在硬质合金表面加工出孔状织构，并在孔内填充固体润滑剂，逡逑用以切削淬火的４５钢，实验发现刀具的切削性能也得到改善。Ａｒｕｌｋｉｒｕｂａｋａｒａｎｔ逡逑等［３７］人采用电火花线切割方法在刀具表面加工了微织构，发现当切屑流向与微逡逑织构方向垂直时，微织构对切削力、切削温度与摩擦系数等的影响最明显。逡逑ｍｍ逡逑ｓａａｓａｓａｓ邋鲁．？攀邋Ｍ逡逑ＳＳＢＢＳＳＳ３逦Ｊ。逡逑ＢＳＳＳＳＳＨＳＳＳＳＳＳＳＳＴ＾＂＾＂＂！逦ｊ邋ｃ＇

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

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本文编号：2742667