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

1. 鎢合金的（de）磨削加工去除機理.pdf

為解決鎢合金磨削加工去除機（jī）理不明晰的問題，本（běn）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（le）鎢合金的磨削加工去除機理，發現鎢（wū）合金的兩相特性使得磨削表麵（miàn）的（de）去除特征較複雜，存在塑性變形、微裂紋、微卷起、卷起、裂（liè）紋和兩相交融等脆塑（sù）性並存（cún）的特征。

關鍵詞：鎢合（hé）金（jīn）；單顆磨粒；刻劃；有限元（yuán）；去除特征；磨削機（jī）理

論（lùn）文配圖

刻劃切（qiē）出（chū）端

切出端形貌

混雜交融區域（yù） EDS 檢測結果

鎢（wū）合金磨削表麵形貌

鎢（wū）合金磨削形貌（mào）特征（zhēng）

結論

結合有限元仿真、單磨粒刻劃實驗及磨（mó）削加工（gōng）鎢（wū）合金實驗，共同揭示了鎢合金的磨削加工去除（chú）機（jī）理，得到如（rú）下結論（lùn）。

1）在（zài）刻（kè）劃鎢合金有（yǒu）限元仿真（zhēn）中（zhōng），不同的刻劃階段表現出不同的去除特征。在切入端，材料主要發生了彈塑性（xìng）變形；在劃痕中段，劃痕深（shēn）度和寬度逐漸增大，並（bìng）沿著刻劃的方向劃痕（hén）內部應力變（biàn）大；在切出端，材料發生了彈塑性變形（xíng），但是相對於切入端，其形貌較差。
2）單磨粒刻劃鎢合金在不同刻劃階段的形貌有所不同。在切入端，材料依次發生了塑性（xìng）變形，在劃痕兩側形成隆起、微裂（liè）紋，鎢相與黏結相的混雜交融，即將（jiāng）進入去除階段；在劃痕中段，主要以（yǐ）材料去除為主，出現了材料的微（wēi）卷起和（hé）材（cái）料卷起現（xiàn）象，沿著刻劃方向卷起現象越嚴重，實驗現象與仿真現象吻合；相較於切入（rù）端，切出端材料的（de）卷起形貌發生惡化，實驗
現象與仿真吻合，並（bìng）在劃痕邊緣和尾部（bù）均出現了“飛（fēi）邊”現象。
3）在鎢（wū）合金不同相位的材料去除（chú）特征也不同。在鎢相，既有（yǒu）脆性特征，也有塑性特征。在黏結（jié）相，刻劃深度較淺時主要呈現塑性變形、塑性流動等特征，刻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（wèi）出現材料卷起，說明混雜交融區（qū）有（yǒu）利（lì）於改善（shàn）表（biǎo）麵質（zhì）量。在相界處會阻斷去除特征的傳遞，使得相鄰鎢顆粒呈現出不同的損傷或者去除（chú）特征。
4）磨削後鎢合金表麵出現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（tè）征吻合。不同的是，磨削後的劃（huá）痕底部出現了區域（yù）性和放射狀裂紋，並通過截（jié）麵顯微法和 EDS 檢測技術探（tàn）究了裂紋的成因及擴（kuò）展情況。

引文格式（shì）

陳冰, 李順順, 劉國躍, 等. 鎢合金的磨削加工去除機理[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.