□ 徐 瑾 □ 颜伏伍 □ 李 言 □ 祝 强 □ 杨振朝

1.西安理工大学 工程训练中心 西安 710048 2.武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 武汉 430070 3.西安理工大学 机械与精密仪器学院 西安 710048 4.西安工业大学 机电工程学院 西安 710021

1 研究背景

超高强度钢具有高强度、高韧性、硬质点多、导热性差等特点,在飞机起落架、发动机、兵器装备等领域有广泛应用。超高强度钢属于难切削加工材料。目前,对高温合金、钛合金等难加工材料切削机理和工艺参数优化的研究较多[1-3],对超高强度钢的研究则多集中在材料成分设计、力学性能优化、热处理、焊接工艺等方面,对切削机理和工艺参数的研究比较少[4-5]。尤其是对于超高强度钢16Co14Ni10Cr2Mo,目前尚无系统完善的铣削参数数据库可供参考。笔者总结当前超高强度钢切削加工及切削机理的研究现状,展望未来超高强度钢切削加工技术的发展。

2 超高强度钢切削加工主要问题

超高强度钢具有高抗拉强度和硬度的特点,但也存在导热性差、切削加工时容易产生积屑瘤、切削阻抗和切削温度高、加工硬化显著、刀具磨损快等情况,给切削加工带来了较大难度。目前,切削加工过程中存在的主要问题有七方面[6-9]。

(1) 切削加工性差。超高强度钢中的强化相较多,含有弥散强化相,热强性能较高,切削加工性能差。

(2) 切削变形大。超高强度钢奥氏体相滑移系多,具有塑性变形能力,在高加工应力作用下会发生切削变形。

(3) 加工硬化严重。由于超高强度钢的塑性变形大,切削时晶格发生严重扭曲,产生高温和高应力,会使不稳定的奥氏体部分转变为马氏体,同时基体中存在弥散强化相和金属间化合物质点,这些因素导致材料具有严重的加工硬化倾向。……