【精密與超精密加工】湖南科技大（dà）學陳冰副教授等（děng）：鎢合金的磨削加工去除機理

1. 鎢合金的磨（mó）削加工去除機理.pdf

為解決鎢合（hé）金磨（mó）削加工去除機理不明晰的問題，本文基於單（dān）磨粒刻劃有限元仿（fǎng）真、單磨粒刻劃和磨削加工實驗，探究了鎢合金的磨削加工去除機理，發（fā）現鎢合金的兩相（xiàng）特性使得磨削表麵的去除特（tè）征較複雜，存在塑性變形、微裂紋（wén）、微卷起、卷起、裂（liè）紋和兩相交（jiāo）融等（děng）脆塑性並存的特征。

關鍵詞：鎢合金（jīn）；單顆磨粒；刻劃；有限元；去除特征；磨削機理

論文配圖（tú）

刻劃切出端

切出端形貌

混雜交融區域 EDS 檢測結果

鎢合（hé）金磨削表麵形貌

鎢合金磨削形貌（mào）特征

結論

結合有限（xiàn）元仿真、單磨（mó）粒（lì）刻劃實驗及磨削加工鎢合金實驗，共同揭示了鎢（wū）合金（jīn）的磨削加工去除機（jī）理，得到如下結論（lùn）。

1）在刻劃鎢合（hé）金有限元仿真（zhēn）中，不同（tóng）的刻劃階段（duàn）表現出不同的去除特征。在切入端（duān），材料主要發生了彈塑性變形；在劃痕中（zhōng）段，劃痕深度和寬度逐漸增大，並沿著刻劃的方向劃痕內部應力變大；在切（qiē）出（chū）端，材料發生了彈塑性變形，但是相對於切（qiē）入端，其形貌較差。
2）單磨粒刻劃鎢合金在不同刻劃階段的形（xíng）貌有所不同。在切（qiē）入端，材料依（yī）次（cì）發生了塑性變形，在劃痕（hén）兩側形成隆起、微裂紋，鎢相與黏結相的混雜交融，即將進入去除階段；在劃痕中段，主要以材（cái）料去除為主，出現了材料的微卷起和材料卷起現象，沿著刻劃方向卷（juàn）起（qǐ）現象越嚴重（chóng），實驗現象與仿（fǎng）真現象吻合；相較於切入端（duān），切出端材料的卷起形貌發（fā）生惡化，實驗
現象與仿真吻合，並在劃痕邊緣和尾部均出現了“飛邊（biān）”現象。
3）在鎢合金（jīn）不同相位的材料去除（chú）特征也不同。在鎢相（xiàng），既有脆性特征，也有（yǒu）塑性特征。在黏（nián）結相，刻劃深度較淺時主（zhǔ）要呈現塑性變（biàn）形、塑性流動等特征，刻劃深度較大時（shí）主要呈現（xiàn）與鎢相的混雜和交融，且混雜交融區（qū）未出現材（cái）料卷起（qǐ），說明混雜交（jiāo）融區有利於（yú）改善表麵質（zhì）量。在相界處會阻斷去除特征的傳遞，使得相鄰鎢顆粒呈（chéng）現出不同的損傷或者去除特征。
4）磨削後鎢合金表麵出現了單顆粒刻劃（huá）劃痕上的（de）所有去除特征，與（yǔ）單顆粒劃痕去除特征吻合。不同的是，磨削後的劃痕底部出現了區域性和（hé）放射狀裂紋（wén），並通過截麵顯（xiǎn）微法（fǎ）和 EDS 檢測技術探究了裂紋（wén）的成因及擴展情況。

引文格式

陳冰, 李順順, 劉國躍, 等. 鎢合金的磨削加工（gōng）去除機理[J]. 表麵技術, 2023, 52(4): 304-318.

CHEN Bing, LI Shun-shun, LIU Guo-yue, et al. Grinding Removal Mechanism of Tungsten Alloy[J]. Surface Technology, 2023, 52(4): 304-318.