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表层改性处理改善难加工材料切削加工性的研究进展

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机械工程学报 2023年第15期59卷 311-332页

作者：王红王兵刘战强赵金富宋清华山东大学机械工程学院济南250061 山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室济南250061 山东大学机械工程国家级实验教学示范中心济南250061

高质高效切削加工是装备制造领域永恒追求的目标,而工件材料切削加工性是决定加工效率和零件加工质量的根本因素。通过对工件材料表层进行改性处理,使被切除层组织结构与热物理力学性能发生定向转变,成为解决难加工材料切除效率低和加... 详细信息

高质高效切削加工是装备制造领域永恒追求的目标,而工件材料切削加工性是决定加工效率和零件加工质量的根本因素。通过对工件材料表层进行改性处理,使被切除层组织结构与热物理力学性能发生定向转变,成为解决难加工材料切除效率低和加工质量差的重要手段,因此难加工材料的表层改性辅助加工技术在近年来也逐步得到关注。在概括钛合金、高温合金以及高强钢等典型难加工材料切削加工性共性特点基础上,综述了表层改性辅助加工工艺研究进展,归纳总结了能量场改性法、活性介质涂覆法和合金化法等改性处理技术对工件材料表层属性的作用机理,阐述了表层改性处理对材料切削加工性的影响规律,指出了当前改性辅助加工对难加工材料切削加工性改善研究存在的问题。最后,对改性辅助高质高效加工未来研究的重点方向进行了探讨和展望。

关键词：难加工材料表层改性处理切削加工性切削变形加工质量

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热氢处理对TC4钛合金切削加工性的影响

材料热处理学报 2011年第4期32卷 43-46页

作者：华小珍彭新元周贤良邹爱华崔霞南昌航空大学材料科学与工程学院江西南昌330063

采用热氢处理技术对TC4钛合金进行了渗氢处理,对不同氢含量试件进行车削试验,测量切削力、表面粗糙度以及观察切屑形貌,研究氢对TC4钛合金切削加工性的影响。结果表明:渗入一定量的氢后,TC4钛合金的切削加工性得到改善;并且在所研究的... 详细信息

采用热氢处理技术对TC4钛合金进行了渗氢处理,对不同氢含量试件进行车削试验,测量切削力、表面粗糙度以及观察切屑形貌,研究氢对TC4钛合金切削加工性的影响。结果表明:渗入一定量的氢后,TC4钛合金的切削加工性得到改善;并且在所研究的氢含量范围0～0.45%内存在一个最佳切削氢含量范围,为0.30%～0.40%,其中最佳切削氢含量为0.32%。此时,切削力降低约10%,表面粗糙度减小约38%,切屑由带状变为节状,可切削加工性最好。

关键词：热氢处理 TC4钛合金切削加工性

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热处理对高碳高锰钢组织和切削加工性的影响

材料热处理学报 2014年第10期35卷 108-112页

作者：丁志敏付能左丽丽杨亮宿崇大连交通大学材料科学与工程学院辽宁大连116028 大连交通大学机械工程学院辽宁大连116028

用已加工表面的粗糙度作为切削加工性的评价指标,研究了车削加工条件下ZG120Mn13高碳高锰钢水韧态和铸态原始试样经不同温度时效处理后的切削加工性的变化规律,同时为了能够从材料组织和性能的角度解释切削加工性变化的原因也对其组织... 详细信息

用已加工表面的粗糙度作为切削加工性的评价指标,研究了车削加工条件下ZG120Mn13高碳高锰钢水韧态和铸态原始试样经不同温度时效处理后的切削加工性的变化规律,同时为了能够从材料组织和性能的角度解释切削加工性变化的原因也对其组织和力学性能的变化规律进行了分析。结果表明,不论原始试样是水韧态,还是铸态,经过500~650℃区间的时效处理,ZG120Mn13高碳高锰钢的切削加工性均得到明显的改善,且经550℃时效处理后,其切削加工性均达到最佳。并且,铸态原始试样除了可以直接进行车削加工之外,在相同的550℃时效处理条件下,其表面粗糙度要比水韧态原始试样的低。而切削加工性的改善与奥氏体基体上发生了珠光体的转变有关。珠光体的存在使ZG120Mn13钢的塑性大幅度降低,从而使其切削性得以改善。并且珠光体转变量越多,塑性降低越大,高锰钢的切削加工性越好。

关键词：高碳高锰钢切削加工性时效处理组织和性能

复合合金化对奥氏体中锰钢切削加工性的影响及切削加工性的模糊综合评判

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过程工程学报 2018年第5期18卷 1037-1044页

作者：金瑞任志英白鸿柏杨洋洋张宇杰福州大学机械工程及自动化学院福建福州350108 福建省金属橡胶军工创新工程行业技术开发基地福建福州350108 福州大学摩擦学研究所福建福州350108

在传统奥氏体中锰钢中添加不同含量的合金元素Mo, Cr, Nb和RE进行复合合金化处理,测试了其导热性及切削加工性,研究了复合合金化对奥氏体中锰钢切削加工性的影响,建立了二级模糊综合评判模型,以奥氏体锰钢的硬度、抗拉强度、延伸率、冲... 详细信息

在传统奥氏体中锰钢中添加不同含量的合金元素Mo, Cr, Nb和RE进行复合合金化处理,测试了其导热性及切削加工性,研究了复合合金化对奥氏体中锰钢切削加工性的影响,建立了二级模糊综合评判模型,以奥氏体锰钢的硬度、抗拉强度、延伸率、冲击韧性和热导率作为影响因素,对切削加工性进行定量分析.结果表明,复合合金化处理可一定程度上改善奥氏体锰钢的切削加工性,合金元素Mo, Cr和Nb含量分别为1.87wt%, 2.43wt%和0.059wt%时试样的刀具后刀面平均磨损宽度VB值比未经合金化处理的ZGMn13钢减少了14.3%.用二级模糊综合评判模型对奥氏体锰钢的切削加工性进行评价,通过本模型获得的评价指标与刀具磨损实验获得的VB值相关性显著,相关系数为–0.87334,存在高度的线性负相关,评判结果与VB值基本一致,评判模型符合生产实际,结果准确有效.

关键词：奥氏体中锰钢复合合金化切削加工性 VB值模糊综合评判

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材料切削加工性度量的指标体系及评判方法

工具技术 1997年第4期31卷 6-8页

作者：林树兴陈建红渝州大学重庆630033

试图用指标体系来描述和评价材料的切削加工性．并借助模糊综合评判的方法予以评价，得出材料切削加工性的一个具有可比性的综合等级。

关键词：切削加工性指标体系模糊综合评判

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BN型易切削钢的冶炼工艺及其切削加工性

北京科技大学学报 2013年第7期35卷 869-874页

作者：王毓男包燕平王敏张乐辰北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

对BN型易切削钢的冶炼工艺与切削加工性进行了研究.通过实验室热态实验得到不同B、N元素含量的试样,利用理论计算研究试样中主要夹杂物的析出规律,然后对BN夹杂物的形貌、尺寸及组成进行分析,最后对试样进行力学性能测试及切削实验.结... 详细信息

对BN型易切削钢的冶炼工艺与切削加工性进行了研究.通过实验室热态实验得到不同B、N元素含量的试样,利用理论计算研究试样中主要夹杂物的析出规律,然后对BN夹杂物的形貌、尺寸及组成进行分析,最后对试样进行力学性能测试及切削实验.结果发现在钢中添加B、N元素能够明显改善钢的切削性能,且不影响钢的力学性能.

关键词：易切削钢炼钢切削加工性氮化硼夹杂物

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无镍高氮奥氏体不锈钢切削加工性试验研究

中北大学学报（自然科学版） 2011年第5期32卷 561-566页

作者：庞学慧张晓艳刘艳林陈巍中北大学机械工程与自动化学院山西太原030051 太原科技大学化学与生物工程学院山西太原030024 中国兵器科学研究院宁波分院浙江宁波315103

高氮钢是钢铁材料研究的一个新的重要领域,其巨大的商业应用前景和战略价值已经显现.本文以自行研制的无镍高氮奥氏体不锈钢为试验对象,系统地研究了材料的加工工艺性,包括加工硬化、表面粗糙度、车削和铣削的切削力、刀具磨损等;通过... 详细信息

高氮钢是钢铁材料研究的一个新的重要领域,其巨大的商业应用前景和战略价值已经显现.本文以自行研制的无镍高氮奥氏体不锈钢为试验对象,系统地研究了材料的加工工艺性,包括加工硬化、表面粗糙度、车削和铣削的切削力、刀具磨损等;通过钻孔和攻丝,初步探讨了材料的孔加工特点.研究获得了无镍高氮钢的加工硬化特性,切削力和表面粗糙度的变化规律;认为50～75 m/min是硬质合金刀具合理的切削速度范围;刀尖强度是影响刀具寿命的最重要因素之一;孔加工刀具宜取较大的后角,减少了后刀面与加工面的摩擦,且不宜选择高速钢刀具.

关键词：无镍高氮钢切削加工性加工硬化刀具磨损

一种改进雷达图法用于材料切削加工性综合评价

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机械科学与技术 2018年第7期37卷 1096-1101页

作者：孙涛梁晋钟铃朱留宪李登万西安交通大学机械工程学院机械制造系统工程国家重点实验西安710049 四川工程职业技术学院四川省高温合金切削工艺技术工程实验室四川德阳618000

雷达图法可以对材料切削加工性进行定性评判和定量评价,但尚有指标赋权和有效评价这两个关键问题未得到很好解决。运用数理统计原理对主、客观赋权法得到的指标权值分别处理,基于组合权值与原主、客观值之间的偏差综合最小的优化思想,... 详细信息

雷达图法可以对材料切削加工性进行定性评判和定量评价,但尚有指标赋权和有效评价这两个关键问题未得到很好解决。运用数理统计原理对主、客观赋权法得到的指标权值分别处理,基于组合权值与原主、客观值之间的偏差综合最小的优化思想,得到各项指标的组合权值,解决了雷达图中指标赋权问题。定义了包含雷达图周长与面积特征向量的综合评价指数K,对材料切削加工性进行有效的定量评价。最后给出了Ti6Al4V钛合金、AISI316L不锈钢、P20塑模钢、20钢和正火45钢的材料切削加工性评价实例。应用实例验证了本文方法的可行性、合理性和有效性。

关键词：雷达图法切削加工性组合赋权综合评价

氧化物与稀土磷酸盐复合陶瓷的切削加工性评价

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中国稀土学报 2003年第Z1期21卷 32-37页

作者：于爱兵钟利军刘家臣邱世鹏田欣利天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室天津300072 装甲兵工程学院材料系北京100072

应用模糊综合评判原理,评价可加工陶瓷材料的切削加工性,判断材料的切削加工性等级。通过Ce ZrO2/CePO4复合陶瓷的材料制备、性能测试、模糊综合评判和加工实验,研究了氧化物与稀土磷酸盐复合陶瓷的材料切削加工性。根据模糊数学提出一... 详细信息

应用模糊综合评判原理,评价可加工陶瓷材料的切削加工性,判断材料的切削加工性等级。通过Ce ZrO2/CePO4复合陶瓷的材料制备、性能测试、模糊综合评判和加工实验,研究了氧化物与稀土磷酸盐复合陶瓷的材料切削加工性。根据模糊数学提出一种可加工陶瓷材料切削加工性的综合评判方法。以陶瓷材料的力学性能参数为因素集,选择5种切削加工性等级,根据隶属函数计算模糊矩阵,通过模糊变换确定出氧化物与稀土磷酸盐复合陶瓷的切削加工性。综合评判结果将所制备的几种Ce ZrO2/CePO4复合陶瓷材料分为3个切削加工性等级,材料的切削加工性等级随CePO4含量的增加而提高,评判结果与钻削实验的材料去除率结果相符。Ce ZrO2/CePO4复合陶瓷材料的钻削加工表面具有明显的塑性变形加工痕迹。还分析了含LaPO4的其它氧化物复合陶瓷材料的切削加工性等级。材料切削加工性的评价方法建立了材料性能与加工技术之间的关系,可提供一种新的材料设计方法。

关键词：陶瓷模糊综合评判原理切削加工性稀土