【精密與超（chāo）精密加工】湖南科技大（dà）學陳冰副教授（shòu）等：鎢（wū）合金的磨削加工去除機理

1. 鎢合金的磨削加工去除機理.pdf

為解（jiě）決鎢合金（jīn）磨削加工去除機理不明晰的問（wèn）題，本文基於單磨粒刻劃有限元仿真、單磨粒刻劃和磨削加工實驗，探究了鎢合金（jīn）的磨削加工去（qù）除機理，發現鎢（wū）合金的兩相特性使得磨削表麵的去除特征較複雜，存在塑性變形、微（wēi）裂紋、微卷起、卷起、裂紋和兩相交融等脆塑性並存（cún）的特征。

關鍵詞：鎢合金；單顆磨粒；刻（kè）劃；有限元；去除特征；磨削機（jī）理

論文配圖

刻劃切出端（duān）

切出端形貌

混雜（zá）交融區域 EDS 檢測結果

鎢合金磨削表麵形（xíng）貌（mào）

鎢合金磨削形貌特征

結論

結合有限元仿真、單磨粒刻劃實驗及磨削加工鎢合金（jīn）實驗，共同揭示了鎢合金的磨削加工去除（chú）機理，得到如下結論（lùn）。

1）在刻劃鎢合（hé）金（jīn）有限元仿真中，不同的刻劃階段表現出不同的（de）去除特征。在切入端，材料主要發（fā）生了（le）彈（dàn）塑性（xìng）變形；在劃痕中段，劃痕深度和寬度逐（zhú）漸增大，並沿著刻劃的方向劃（huá）痕內部應力變大；在（zài）切出端，材料發生了彈塑性變形，但是（shì）相對於切入端，其形貌較差。
2）單磨粒（lì）刻劃鎢合金在（zài）不同刻（kè）劃階段的形貌有所不同。在切入（rù）端，材料（liào）依次（cì）發生了塑性（xìng）變形，在劃（huá）痕兩（liǎng）側（cè）形成隆（lóng）起、微（wēi）裂（liè）紋，鎢相與黏結相的混雜交融，即（jí）將進入去除階段；在劃痕中（zhōng）段，主要以材料去（qù）除為主，出現了材料的微卷起和材料卷起（qǐ）現象，沿著刻劃方向卷起現象越嚴重，實驗（yàn）現象與仿真現（xiàn）象吻合；相較於切入端，切出端材料的卷起形貌發生惡化，實（shí）驗
現象與仿真吻（wěn）合，並在劃痕邊緣和尾部均出現了“飛邊”現象。
3）在鎢合金不同相位的材料去除特征也不同。在鎢相，既有脆性特征，也有塑性特征。在黏結相，刻劃深度較淺時主要呈現塑性變形、塑性流動等特征，刻（kè）劃深度較大時主要呈現與鎢相的混雜和交融，且混雜交融區未出現材料卷起，說明混雜交融區（qū）有利於改善表麵質量。在相界處會阻斷去除特（tè）征的傳遞，使（shǐ）得（dé）相鄰鎢顆粒呈現出不同的損傷或者去除特征。
4）磨削後鎢合金表麵出現（xiàn）了單顆粒刻劃劃痕上的所有去除特征，與單顆粒劃痕去除特征吻（wěn）合。不同的是，磨削（xuē）後的（de）劃（huá）痕底部出現了區域性和放射狀裂紋，並通（tōng）過截麵顯微法和 EDS 檢測技術探究了（le）裂紋的成因及擴展情況。

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（biǎo）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.