高速磨削Inconel718单颗PCBN磨粒磨损研究*
2020-11-04梁国星郝建宇
机电工程 2020年10期
关键词:裂纹
程 强,梁国星,郝建宇,张 宇
(太原理工大学 机械与运载工程学院 山西 太原 030024)
0 引 言
由于具有较高的热强度、热稳定性以及良好的耐腐蚀性能,高温镍基合金在航空发动机、燃烧室、燃气轮机等领域被广泛应用[1-3]。高温镍基合金和钛合金一样,在磨削加工时磨削区磨削比能较大[4]、温度较高,会造成材料的软化以及砂轮表面磨屑的粘附,属于难加工材料[5]。
磨削加工[6]在精密加工领域有着重要的地位,其原理是利用工件与砂轮磨粒的相互作用以去除材料[7]。磨削过程参与磨粒数量较多,形状、尺寸分布随机,为研究材料去除机理带来了一定的困难[8]。
单颗磨粒磨削方法被广泛应用于研究材料去除机理。余剑武等[9]利用单颗磨粒磨削实验,研究磨削速度对工件材料去除的影响,研究发现,提高磨削速度有利于提高材料去除成屑阶段,降低磨痕两侧堆积率。沈平华等[10]对GH4169进行了单颗金刚石高速磨削实验,研究发现,磨削力随切削速度的增大而减小,高速有利于高温镍基合金磨削加工。WANG等人[11]通过有限元对单颗CBN磨粒高速磨削Inconel718高温镍基合金条件下的磨损演化进行了研究,结果表明在切削刃附近出现微裂纹,并由微裂纹扩展形成宏观断裂,拉应力是造成CBN颗粒磨损的主要因素。RAO等人[12]分别用PCBN和CBN进行单颗磨粒磨削实验研究,发现采用PCBN磨粒获得的磨痕粗糙度值更高,PCBN磨粒比CBN磨粒磨痕更容易发生锐化,PCBN磨粒去除材料能力更强。
Inconel718镍基合金[13]具有良好的性能而被广泛地应用,但其难加工性限制了它的发展。……
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