高速干硬切削已加工表面白層微觀形成機理研究.pdf

1、高速干硬切削技術(shù)是指結(jié)合高速切削技術(shù)和干式切削技術(shù)的優(yōu)點，采用超硬刀具對淬硬鋼進(jìn)行精密加工的技術(shù)，具有加工效率高、表面質(zhì)量好、綠色環(huán)保等優(yōu)點。高速干硬切削已加工表面存在白層，白層對已加工表面的殘余應(yīng)力分布和機械物理性能有很大影響，決定著零件使用性能和壽命。高速干硬切削已加工表面白層領(lǐng)域還存在著一些重要問題亟待解決。對白層微觀形成機理進(jìn)行系統(tǒng)研究，具有重要的理論意義和實用價值。
　　本文以45號鋼、GCr15鋼、40CrNiMoA鋼

2、為研究對象，首先采用PCBN刀具高速切削三種實驗材料，獲得不同實驗條件下的切削已加工表面。利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子探針(EPMA)和X射線衍射分析(XRD)以及納米硬度計等材料微觀觀察分析方法，觀察了切削已加工表面微觀組織形貌，分析了已加工表面白層組織的物相組成和元素分布情況，探究了高速切削已加工表面白層的微觀形成機理。微觀分析表明，白層是由馬氏體、殘余奧氏體和碳化物組成的，白層在形成過程中加工表面材料發(fā)生了二次淬

3、火;白層中殘余奧氏體含量高于基體中的殘余奧氏體含量;白層區(qū)域存在碳元素和鉻元素的偏聚現(xiàn)象。實驗還發(fā)現(xiàn)，白層的硬度高于基體的硬度，白層產(chǎn)生了硬化，切削過程中的快熱快冷和強烈的塑性變形促進(jìn)了已加工表面白層的晶粒細(xì)化進(jìn)而造成了白層的高硬度。通過改變切削速度、切削進(jìn)給量等切削參數(shù)，揭示不同切削參數(shù)對白層形成的影響規(guī)律。白層厚度和白層中殘余奧氏體含量受后刀面磨損量和切削速度影響較大。隨著切削速度的增加，白層厚度和白層中殘余奧氏體含量都有先減小后增