切削速度对钛合金高速铣削加工表面层相变的影响
2021-12-29
作者：薛超义，李安海，周咏辉，吕明航，葛德俊
单位：山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点试验室；机械工程国家级试验教学示范中心(山东大学)
摘要：加工过程中材料的局部相变会直接影响表面完整性的变化。本文研究了Ti6Al4V钛合金加工过程中相变与切削参数的关系，通过对Ti6Al4V合金进行铣削加工，分析了不同切削速度下铣削力的变化规律。分析了X射线衍射(XRD)图谱和扫描电镜(SEM)图像，研究了铣削参数对加工表面物相比例和塑性变形的影响。结果表明：加工表面发生了相变且XRD图谱中的峰值向右偏移；与基体相比，加工表面的α相比例减小，β相比例增加；在高速切削过程中，切削力、表面硬度和表面残余应力随切削速度的增加而减小，塑性变形层的厚度逐渐增大。在Ti6Al4V合金的高速铣削过程中，加工表面层是由热-机械-微观组织耦合作用产生，包括高温软化、强应力和塑性变形以及微观组织相变。
关键词：钛合金；相变；硬度；残余应力
中图分类号：TG506；TH161.14文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1000-7008.2021.11.004