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试样切削层的显微结构观察

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:由KH-700 三维视频显微镜采集样品切削后的表面,三种样品表层形貌如图5 所示。对比干切削试样和电切削试样,在引入电脉冲后切削力大幅下降,尤其是2 号试样表面只有轻微的表层剥落现象。也就是2 号试样获得了最好的表面质量和最低的表面粗糙度值,为2.02 μm,仅为干切削试样表面粗糙度值的一半。在电镜下观察表层组织,干切削后的表层受到强烈的挤压后组织已经严重变形,如图5所示。

试样切削层的显微结构观察

为了更深入地分析电脉冲对金属切削过程的作用机理,选取频率为300 Hz、不同电流密度处理下的样品1 和样品2(电流密度分别为8.39 A/mm2和9.22 A/mm2),与干切削样品(TC)进行表面质量和表层组织的对比。由KH-700 三维视频显微镜采集样品切削后的表面,三种样品表层形貌如图5 所示。显然被加工表面切削后有表层撕脱现象,即表层剥落。对比干切削试样和电切削试样,在引入电脉冲后切削力大幅下降,尤其是2 号试样表面只有轻微的表层剥落现象。也就是2 号试样获得了最好的表面质量和最低的表面粗糙度值,为2.02 μm,仅为干切削试样表面粗糙度值的一半。

再对比干切削和电切削后的试样表面加工硬化层,从截面表层组织可以测量出干切削硬化层的厚度约为40 μm,而1 号和2 号试样分别约为22 μm 和14 μm。在电镜下观察表层组织,干切削后的表层受到强烈的挤压后组织已经严重变形,如图5(g)所示。而引入电脉冲减弱了表层组织被挤压的效果,图5(i)中已经可以看到部分未被挤扁的铁素体组织。因此,减弱刀尖和工件表面的挤压和摩擦所产生的加工硬化,证实电脉冲可以通过提高工件表面塑性以改善材料的切削性能。

图5 干切削和电切削下样品表层显微形貌(www.xing528.com)

(a)TC 的切削表面形貌;(b)No.1 的切削表面形貌;(c)No.2 的切削表面形貌;(d)TC 的表层截面显微组织;(e)No.1 的表层截面显微组织;(f)No.2 的表层截面显微组织;(g)TC 的表层截面电镜照片;(h)No.1 的表层截面电镜照片;(i)No.2 的表层截面电镜照片

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