2018, 47(8):2275-2282.
摘要:在切削加工粉末高温合金过程中,合金已加工表面承受着严重的塑形变形会出现显微组织结构和力学性能的变化。已加工表面出现的白层体现着加工表面显微结构和力学性能的变化,对合金加工表面质量的影响至关重要。为了揭示粉末高温合金已加工表面显微组织结构和力学性能的变化,开展了切削速度对粉末高温合金FGH95已加工表面白层形成影响的研究。研究发现随着切削速度的提高,FGH95合金已加工表面出现的白层厚度增大。对加工表面进行显微观察发现在表面覆盖着一层致密的、无明显组织特征的白层结构。通过对加工前后材料的XRD测试分析得出FGH95粉末高温合金的基体材料以Ni基固溶体的形式存在,而已加工表面的显微组织结构则明显不同。这说明在切削过程中,粉末高温合金已加工表面发生了Ni基固溶体组织结构的变化。对加工表面进行晶粒度测量发现,切削速度越高晶粒细化现象越明显。对合金切削表面白层进行力学性能测试表明,白层的显微硬度随着切削速度的提高而增大;存在合金已加工表面白层中的残余应力为拉应力,且随着切削速度的提高而增大。粉末高温合金已加工表面显微结构和力学性能变化的研究可以明确合金表面完整性的形成机理,可为表面质量的预测和控制提供理论依据。
2024, 53(4):1011-1020.DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230552
摘要:为改善Ni3Al基合金的纳米切削表面质量以获得更好的服役状态,结合纳米级分子动力学模拟和微观切削实验,探讨了加载温度(300~1050 K)与切削力、表面形貌的关联性。分子动力学模拟结果显示,在纳米切削Ni3Al基合金过程中,加载温度为750 K时的切削力波动相对于其他温度最小;当加载温度在600~750 K时,影响表面形貌的凸起原子数量最少,即表明加载温度为750 K左右时,Ni3Al基合金可以获得较高的表面质量。Ni3Al基合金微观切削实验表明,当加载温度在600~750 K时,加工表面轮廓可以获得较高的平整度,间接验证了在Ni3Al基合金纳米切削的分子动力学仿真结果的可行性。研究结果表明,选取合适的加载温度是改善Ni3Al基合金纳米切削加工表面质量的有效途径。