对比研究不同晶粒度高温合金K4169的加工性能

以细晶铸造高温合金K4169为研究对象,对晶粒细化情况和细化晶粒后高温合金加工性能的变化情况分别进行研究,重点通过铣削力测试和加工后表面粗糙度测试实验,分析晶粒大小不同的高温合金试样加工性能变化,以此说明晶粒细化的实际意义.最后分析了加工性能变化的原因,并对铣削力、表面粗糙度与晶粒大小的关系进行了曲线拟合.     

基于细晶高温合金K4169的铣削加工数据采集及处理

采用铣削加工方法,借助于KISTLER9255B型测力系统和DEWE-3010型数据采集系统,对铣削力进行了测试和数据采集,并对采集到的铣削力数据进行处理,拟合出了铣削力与铣削厚度变化曲线,确定了其变化的数学表达式.     

GH4169和K4169切削加工性能对比研究

GH4169与K4169分属变形镍基高温合金和铸造镍基高温合金,具有不同的成型工艺和热处理状态。开展了非涂层硬质合金刀具干切削GH4169和K4169的对比试验,从切削力、刀具磨损方面揭示了两种材料加工性能的差异,从力学性能及显微组织两方面解释了差异产生的原因。结果表明,试验各组参数下,两种材料切削力无显著差别;随着切削速度和进给量的增加,切削GH4169时刀具磨损形式由刀尖磨损过渡到后刀面均匀磨损最后转变成沟槽磨损,切削K4169时刀具失效形式主要为后刀面均匀磨损和沟槽磨损,并未出现严重的刀尖磨损,K4169组织中的C化物等硬质点是导致其切削力波动较大及刀具产生沟槽磨损的主要原因。     

AlTiB和AlTiBRe对铝合金晶粒细化的影响

研究了AlTiB和AlTiBRe中间合金细化剂对铝合金的细化效果和细化机理，实验发现AlTiBRe对ZL104合金的细化效果优于AlTiB，两种细化剂对Al—1．4Mg合金均有细化作用，但细化效果的区别并不明显。金相实验结果表明，当稀土含量合适时，AlTiBRe中的Re不但在铝合金熔体中起良好的除杂作用，提高了铝合金的合金化程度，而且可以细化枝晶组织。     

不同晶粒细化剂对5083铝合金铸锭晶粒细化对比研究

采用坩埚熔炼炉以及自主设计铸锭冷却系统模拟工业生产半连续铸造技术,通过不添加晶粒细化剂以及添加Al-Ti5-B1和Al-Ti3-C0.15两类晶粒细化剂制备3种5083铝合金铸锭,采用直读光谱分析、室温拉伸、金相研究在不同晶粒细化剂的条件下的力学性能、偏光显微组织、合金元素成分变化规律。研究结果表明：在铸造过程中添加Al-Ti-B或Al-Ti-C晶粒细化剂,通过细化剂中的Ti Al3和Ti B2颗粒能够有效的对铝合金显微组织起到细化作用,且越细小、越弥散,则可形成的非均匀形核核心越多,晶粒细化效果越显著,对比晶粒尺寸可知,Al-Ti5-B1晶粒细化剂效果最佳,Al-Ti3-C0.15晶粒细化剂其次;在合金凝固的过程中,由于不同元素在液相与固相的溶解度差异,从而导致5083合金铸锭中Mg、Mn、Cr、Fe、Si等元素成分差异,虽然添加晶粒细化剂能够促进熔体在凝固过程中的形核从而有一定作用抑制偏析,但晶粒细化剂对5083铝合金的偏析改善不明显;添加晶粒细化剂的铸锭晶粒细小,晶界多,位错集群中位错个数小,应力集中小,从而导致添加晶粒细化剂的5083铸锭室温力学性能优于未添加晶粒细化剂。     

晶粒对多晶材料超精密切削影响的研究进展

多晶材料是一类广泛应用于超精密切削加工的工件材料。在超精密切削中,每转进给量、切削深度等工艺参数与多晶材料的平均晶粒尺寸接近,而不同晶粒之间的力学性能存在显著差异,因此晶粒对超精密切削加工过程有重要影响,甚至成为影响多晶材料超精密切削表面加工质量的关键因素。围绕该问题,针对多晶材料超精密切削加工中晶粒的影响进行综述。首先评述了晶粒对表面粗糙度影响的研究进展,重点介绍了晶界台阶现象及其影响因素;其次评述了晶粒对切削力影响的研究进展,分析了几种考虑晶粒影响的切削力模型;最后总结了超精密切削中控制晶粒影响的方法,并简要分析了相关领域的发展趋势。上述研究进展对提高多晶材料超精密切削的加工质量具有参考意义。     

形变热处理工艺对低碳微合金管线钢晶粒细化的影响

以管线钢X52为研究对象，在Gleeble1500热模拟机上，进行了奥氏体未再结晶区不同形变速度、形变量和冷却速度对X52的相变行为及显微组织影响的研究。通过光学显微镜、扫描电镜分析可以发现，随变形速率、形变量和冷却速度的增加，晶粒明显变细。同时，低碳钢不同的是在奥氏体未再结晶区扎制时，第二相的析出可以抑制再结晶，并且析出物的存在不仅阻碍位错的运动，而且全造成位错的增殖，因而微合金钢细化昌粒的机理主要有：形变诱导铁素体、铁素体的动态再结晶和第二相的析出抑制晶粒长大使晶粒细化。     

切削加工表面粗糙度组合预测模型研究

加工过程产生的粗糙度数据序列会包含多种特征,而单一的预测模型不能同时捕捉多种数据特征,难以提高预测精度。因此,从加工过程中粗糙度数据特征的复杂性出发,提出了一种基于支持向量机(SVM)和BP神经网络算法(BP)的组合预测模型,来同时捕捉数据的线性特征和非线性特征;在组合预测过程中为充分发挥两种预测算法的最佳性能,采用粒子群优化算法(PSO)对支持向量机的参数和BP神经网络中的权值进行优化。通过蠕墨铸铁的铣削实验,实现不同切削用量下的表面粗糙度精准预测,并与PSO-SVM、PSO-BP算法以及切削加工表面粗糙度理论模型进行对比,验证了该组合模型的优越性。     

切削量对加工性能的影响

为了探究切削量对合金钢表面质量的影响,在不同切削量的前提下,分析40CrNiMoA合金钢的各个参数的变化情况.由试验结果可知:进给量会严重影响表面粗糙度,进给量越大,表面质量越差,切削深度次之;切削速度对切削力的影响没有规律性,进给量和切削深度增大时,切削力必然增加.在车削加工时如果选择较小的进给量和适当的切削深度,就...     

铣削参数对镍基高温合金FGH4113A加工表面完整性的影响

通过铣削试验分别研究了主轴转速(300,500,650,800,1 200 r·min^-1)、铣削进给量(0.030,0.045,0.060,0.075,0.090 mm·r^-1)和单道次铣削深度(0.20,0.35,0.50,0.65,0.80 mm)对FGH4113A镍基高温合金加工表面完整性的影响。结果表明：随着铣削进给量或单道次铣削深度的增大,加工表面的缺陷增多,表面粗糙度和硬度增大,表面残余应力逐渐由压应力转变成拉应力;随着主轴转速的增大,加工表面缺陷减少,表面粗糙度和硬度降低,残余压应力减小。在铣削速度超过800 r·min^-1、单道次铣削深度小于0.35 mm、进给量控制在0.045 mm·r^-1以下条件下,加工表面质量较好,表面粗糙度R_a在0.40μm左右,残余应力为压应力,且无明显硬化层。     

Machinability of Elongated Coarse Grain Fe-Based Superalloys

□ In conventional metal cutting process, materials are assumed to be homogeneous and isotropic structure. However, some materials with a single crystal or coarse elongated polycrystalline demonstrate strong anisotropic behavior in physical and mechanical properties in machining of some superalloy materials. The anisotropic structure always leads to variation at machinability properties of the material. In this study, machinability properties of ferritic superalloy PM2000, which had elongated a few coarse grains, were investigated. These properties were determined by investigation of chip formation, cutting forces and surface roughness. Machinability was assessed by single-point turning on a CNC lathe and turning forces were measured by using a Kistler Lathe Dynamometer. The chip formation mechanisms in machining of PM2000 at various cutting speeds were determined by using a quick-stop device (QSD). Chip roots and machined surfaces were analyzed by means of scanning electron microscopy (SEM). The results indicated that the machinability properties of the PM2000 were changed by orientated coarse grain structure. Three types chip formation mechanism were determined at the same cutting conditions. Also, surface roughness on the machined each grain changed with changing the grain to be cut. Surface roughness and force fluctuations decreased with increasing the cutting speed; however, tool wearing increased.     

预硬型塑料模具钢切削加工性的研究

通过选取两种典型的预硬型塑料模具钢——P20钢与718钢,从切削力、刀具磨损、表面粗糙度等方面进行切削性能对比实验,来分析这类模具钢的加工特性。结果表明,这类材料属较难加工材料,这主要是由于钢中存在大量硬质点,且材料具有较高强度和硬度所致。     

数控铣削加工中顺铣和逆铣对加工表面粗糙度的影响分析

顺铣和逆铣作为铣削加工中的两种铣削方法被广泛地使用,两种方法的加工特点好像已经被默认在大家的脑海中.但是,随着数控加工技术的发展和应用,顺铣和逆铣的选择对保证产品质量和提高生产效率更显示出它们的重要性.文章通过数控铣削加工中采用顺铣和逆铣两种方法对加工表面粗糙度的对比以及数据分析,得出一些新的结论,供大家借鉴.     

顺逆铣对表面粗糙度影响的轨迹包络几何分析和实验验证

顺铣和逆铣作为铣削加工中的两种铣削方法被广泛地使用,通常认为:精加工用顺铣,粗加工用逆铣,顺铣能获得较好的表面粗糙度和几何精度。通过对立铣刀侧铣平面、凸凹圆弧面时,刀具旋转运动和进给运动的轨迹包络几何,计算出顺铣、逆铣时不同的残留高度,得到逆铣加工得到的表面粗糙度优于顺铣。然后通过实验:采用顺铣和逆铣两种方法对平面、凸凹圆弧面进行加工,对表面粗糙度进行对比和数据分析也证实了逆铣加工得到的表面粗糙度要优于顺铣。     

可加工陶瓷材料可加工性的模糊综合评判

以陶瓷材料的物理、力学性能为依据,应用模糊数学中的模糊综合评判原理,建立了陶瓷材料可加工性的模糊综合评判模型,提出了一种对陶瓷材料可加工性进行综合评判的新方法。根据提出的评判方法,对几种可加工陶瓷材料的可加工性进行评价,结果表明,该方法是可行的,而且易于运用计算机来处理,具有较高的效率和准确性。     

分形维数与铣削参数的模型关联及验证

基于工程粗糙表面的微观形貌具有统计自相似分形特征,将分形几何学运用于金属材料表面形貌研究。粗糙表面的分形参数与加工条件密切相关。铣削加工过程中,切削参数会影响表面分形维数和表面粗糙度,考察了分形维数和传统表面粗糙度参数之间的关系,分别建立铣削参数与表面分形维数和表面粗糙度之间关系模型,并采用实验进行验证。实验结果表明,铣削加工表面具有分形特征;铣削表面分形维数D基本不随切削速度增加而变化,但表面粗糙度Ra会随切削速度的增加而减小;表面粗糙度与加工进给量成正相关,分形维数先增大后减小,并存在临界点;分形维数D与表面粗糙度Ra呈幂指数关系;所建立模型合理。相关研究结果可以为提高工程表面的使用性能及降低成本提供参考。     

弯管内表面球头铣刀加工的铣削力预报

基于已经设计好的内置圆弧导轨弯管内表面专用加工装置,分析装置沿弯管引导线纵向进给,沿法向截面横向进给的加工原理以及内表面不同位置处形貌的凹凸不同,结合五轴加工中的刀具倾角改进了进给方向角模型,提出了一种适用于大长径比弯管内表面的铣削力建模方法,并采用MATLAB仿真计算了加工过程中的瞬时铣削力。选取与仿真加工同等工艺参数,在弯管内表面0°,90°,180°三个特殊位置处截取小块曲面进行了验证实验,实验测得的铣削力在极值和变化规律上都与预测得到的铣削力基本相符,铣削力极值误差在16%以内,证明了该铣削力模型的可靠性。该铣削力模型对弯管内表面专用加工装置的强度校核,结构优化,加工过程的工艺参数选择都有一定的指导意义。     

工件材料可切削加工性评价的图示法研究

在分析影响工件材料切削加工性的主要因素的基础上,提出了用图示法直观地描述和评价工件材料的切削加工性的新的表达方法。该切削加工性图与工件材料的机械性能和物理性能直接关联,图上5根轴分别代表了材料的5种物理机械性能。在对材料的性能量化的基础上,通过和参考材料性能的比较,得到其他材料的切削加工性图。该切削加工性图可以帮助工程技术人员了解材料在切削过程中的表现,通过比较不同材料的切削加工性图,在新材料或未知材料的切削加工过程中指导选择切削刀具、切削参数及其他切削条件。     

航空铝合金三维端铣表面粗糙度的LS-SVM控制研究

为提高加工工件的表面质量,需要有效控制加工工件表面粗糙度,因此有必要建立精度高、泛化能力强的表面粗糙度预测模型。首先基于具有位错动力学物理基础的Z-A材料本构模型,建立航空铝合金7050材料的三维端面铣削有限元仿真模型,并设计正交试验验证有限元模型的可靠性;其次建立最小二乘支持向量机(LS-SVM)预测模型,以仿真所提供的样本数据为输入,拟合铣削参数与表面粗糙度的复杂非线性关系,实现了表面粗糙度的预测,结果表明LS-SVM模型预测的相对误差不超过6%;最后基于LS-SVM表面粗糙度预测模型得出各铣削参数对表面粗糙度的影响,为生产实际提供指导。