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

1. 鎢合金的磨削加工去除機（jī）理.pdf

為解決鎢合金磨削（xuē）加工（gōng）去除機理不明晰的問題，本文基於單磨粒刻劃有限元仿真、單（dān）磨粒刻劃和磨削加工實驗，探究了鎢（wū）合金的磨削加（jiā）工去除機理，發（fā）現鎢合金的兩相特性使得磨削表麵的去除特（tè）征較（jiào）複雜，存在塑性變形、微裂紋、微卷起、卷起、裂紋和兩相交融等脆塑（sù）性並（bìng）存（cún）的特征。

關鍵詞：鎢（wū）合金；單顆磨粒（lì）；刻劃；有（yǒu）限元；去除特征；磨削機理

論文配圖

刻劃切出端

切出端形貌

混雜交融區（qū）域 EDS 檢測結果

鎢合金磨削表麵形貌

鎢（wū）合金磨（mó）削形貌特征

結論（lùn）

結合有限元（yuán）仿真、單磨粒刻劃實驗及磨削加工（gōng）鎢合金實驗，共同揭示了鎢合金的磨削加工去除機（jī）理，得到如下結（jié）論。

1）在刻劃鎢合（hé）金有限元仿真中，不同的刻劃階段表現出不同的（de）去除特征。在切入端，材料主要發生了彈塑性變形；在劃痕中段（duàn），劃痕深度（dù）和（hé）寬度逐漸增大，並沿著刻劃的方向劃痕內部應力變大；在切出端（duān），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）單磨粒刻劃鎢合金在不同刻劃階段的形貌有所（suǒ）不同。在切入端，材料依（yī）次（cì）發生了塑性變形，在劃痕兩側形成隆起、微裂紋，鎢相與黏（nián）結相的混雜交融，即將進入去除（chú）階（jiē）段；在劃（huá）痕中段，主要以材料去除為主，出（chū）現了材料的微（wēi）卷起和材料卷起現象，沿著刻劃方向（xiàng）卷起現象越嚴重（chóng），實驗現（xiàn）象與仿真現象吻合；相較於切入端，切出（chū）端材料的卷（juàn）起形貌發生惡化，實（shí）驗
現象與仿真吻合，並在劃痕邊緣和尾部均出（chū）現了“飛邊”現象。
3）在鎢合金不同相位（wèi）的材料去除特征也不同。在（zài）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，刻劃深度較大時（shí）主要呈現與鎢相（xiàng）的混雜和交融，且混雜（zá）交融區未出現材料卷起，說明混雜交融區有利於改善表麵質量。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（xiàn）了單顆粒刻劃劃痕上的所有去除特征，與單顆粒劃（huá）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放射狀裂紋，並通過截麵顯微法和 EDS 檢測技術探究了裂紋的成因（yīn）及擴（kuò）展情況。

引文格（gé）式

陳冰, 李順（shùn）順, 劉國躍, 等. 鎢合金的磨削加工去除機理（lǐ）[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.