郝兆朋 韩 雪 范依航

长春工业大学机电工程学院，长春，130012

0 引言

镍基高温合金Inconel718具有耐高温、抗氧化和抗腐蚀等优良的性能，因此被广泛应用于航空、航天等领域。但由于镍基高温合金硬度高，属于典型的难加工材料，在加工过程中导热率低，切削过程温度高易使刀具发生磨损和破损，影响刀具的使用寿命和工件的加工质量，而陶瓷刀具与其他刀具相比具有优越的耐高温性能，在2000 ℃的高温下仍能保持良好的刀具性能，因此，陶瓷刀具常用于高速切削镍基合金[1]。晶须增韧为陶瓷刀具的主要增韧方式。晶须增强相属于纳米尺度，为了更好地研究纳米尺度的切削过程，国内外学者做了大量研究，找到了分子动力学这一适用且有效的研究方法[2]。分子动力学(molecular dynamic)模拟是通过纳观粒子的运动情况来研究物质结构变化的一种计算机模拟方法，其基本原理是运用动力学方程来计算系统的各种属性[3]。

切削加工中刀具的结构和性能直接影响刀具的磨损程度以及工件的表面质量，复合材料刀具的破坏过程包括基体的断裂及裂纹沿界面传播等复杂的过程，其断裂韧性依赖于界面的特性，界面作为连接基体和增强体间的桥梁，其结构和性能的研究具有重要的意义。ZHOU等[4]采用第一性原理的方法分析了Al2O3(012)/SiC(310)界面模型晶粒中的各种化学键与界面模型晶界的关系，从纳米尺度上解释了Al2O3/SiC多相陶瓷刀具材料的增韧机理。张国定[5]研究了金属基复合材料的界面结构对材料性能的影响，认为界面结合强度和界面区的微结构对材料的性能有重要作用。……