江一帆，田 辉，马梁栋，李 亮

（1.南京航空航天大学，南京 210016;2.中航西安飞机工业集团股份有限公司，西安 710089）

钛合金按其晶体组织可以划分为α型、β型和α+β型3种，其中β型钛合金的比强度最高[1]，随着对飞机性能要求的不断提升，β类钛合金在航空结构上的应用已经逐步得到了推广[2-3]。我国新近研制成功的β型超高强度钛合金M28，其强度与抗疲劳性能突出，已应用于新一代飞机的重要结构件上。

刀具的磨损一直是钛合金切削加工中的突出问题，严重制约了切削加工的效率提升，这主要是由于钛合金中钛元素化学性质活泼、弹性模量小、导热性差等原因造成的[4]。刀具磨损严重这一问题在切削β型钛合金时表现得尤为明显。在20世纪70年代，Zlatin等[5]就已经发现，切削β型钛合金是钛合金切削加工中难度最大的，切削区的温度迅速升高，导致了严重的刀具磨损，因此不得不对切削速度与进给量予以限制。Arrazola等[6]对Ti5553与Ti–6Al–4V的切削性能进行了对比研究，发现切削Ti5553时单个刀片失效前的金属去除量仅为切削Ti–6Al–4V时的56%，在低速切削（vc=50m/min）时，由于Ti元素的扩散，后刀面出现了主要成分为Ti与TiC的黏结层。Ezugwu[7]对不同热处理状态下β钛合金的加工性能进行了对比研究，发现β钛合金经过淬火处理后产生的局部硬质颗粒使刀具发生了磨粒磨损。Rahman等[8]在对Ti–6Cr–5Mo–5V–4Al的铣削试验中发现切削速度超过100m/min后刀具就会急剧磨损直至失效。航空工业昌飞的蒋理科等[9]利用相对磨损率快速试验法评估了不同厂家的刀具切削TB6时的寿命，发现硬质合金刀具在常规切削速度（vc=30m/min）下出现了积屑瘤。……