【精密與超精密加工】湖南科技大學(xué)陳冰副教授等：鎢合金的磨削加工去除機(jī)理
1. 鎢合金的磨削加工去除機(jī)理.pdf
為解決鎢合金磨削加工去除機(jī)理不明晰的問(wèn)題，本文基于單磨粒刻劃有限元仿真、單磨粒刻劃和磨削加工實(shí)驗(yàn)，探究了鎢合金的磨削加工去除機(jī)理，發(fā)現(xiàn)鎢合金的兩相特性使得磨削表面的去除特征較復(fù)雜，存在塑性變形、微裂紋、微卷起、卷起、裂紋和兩相交融等脆塑性并存的特征。
關(guān)鍵詞：鎢合金；單顆磨粒；刻劃；有限元；去除特征；磨削機(jī)理
論文配圖
刻劃切出端
切出端形貌
混雜交融區(qū)域 EDS 檢測(cè)結(jié)果
鎢合金磨削表面形貌
鎢合金磨削形貌特征
結(jié)論
結(jié)合有限元仿真、單磨?？虅潓?shí)驗(yàn)及磨削加工鎢合金實(shí)驗(yàn)，共同揭示了鎢合金的磨削加工去除機(jī)理，得到如下結(jié)論。
1）在刻劃鎢合金有限元仿真中，不同的刻劃階段表現(xiàn)出不同的去除特征。在切入端，材料主要發(fā)生了彈塑性變形；在劃痕中段，劃痕深度和寬度逐漸增大，并沿著刻劃的方向劃痕內(nèi)部應(yīng)力變大；在切出端，材料發(fā)生了彈塑性變形，但是相對(duì)于切入端，其形貌較差。
2）單磨?？虅濇u合金在不同刻劃階段的形貌有所不同。在切入端，材料依次發(fā)生了塑性變形，在劃痕兩側(cè)形成隆起、微裂紋，鎢相與黏結(jié)相的混雜交融，即將進(jìn)入去除階段；在劃痕中段，主要以材料去除為主，出現(xiàn)了材料的微卷起和材料卷起現(xiàn)象，沿著刻劃方向卷起現(xiàn)象越嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與仿真現(xiàn)象吻合；相較于切入端，切出端材料的卷起形貌發(fā)生惡化，實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象與仿真吻合，并在劃痕邊緣和尾部均出現(xiàn)了“飛邊”現(xiàn)象。
3）在鎢合金不同相位的材料去除特征也不同。在鎢相，既有脆性特征，也有塑性特征。在黏結(jié)相，刻劃深度較淺時(shí)主要呈現(xiàn)塑性變形、塑性流動(dòng)等特征，刻劃深度較大時(shí)主要呈現(xiàn)與鎢相的混雜和交融，且混雜交融區(qū)未出現(xiàn)材料卷起，說(shuō)明混雜交融區(qū)有利于改善表面質(zhì)量。在相界處會(huì)阻斷去除特征的傳遞，使得相鄰鎢顆粒呈現(xiàn)出不同的損傷或者去除特征。
4）磨削后鎢合金表面出現(xiàn)了單顆?？虅潉澓凵系乃腥コ卣?，與單顆粒劃痕去除特征吻合。不同的是，磨削后的劃痕底部出現(xiàn)了區(qū)域性和放射狀裂紋，并通過(guò)截面顯微法和 EDS 檢測(cè)技術(shù)探究了裂紋的成因及擴(kuò)展情況。
引文格式
陳冰, 李順順, 劉國(guó)躍, 等. 鎢合金的磨削加工去除機(jī)理[J]. 表面技術(shù), 2023, 52(4): 304-318.
CHEN Bing, LI Shun-shun, LIU Guo-yue, et al. Grinding Removal Mechanism of Tungsten Alloy[J]. Surface Technology, 2023, 52(4): 304-318.
