脆性材料与塑性材料

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划脆性材料与塑性材料　　研究生课程论文　　《不同脆性材料加工去除机理差异性分析》　　课程名称专题报告　　姓名学号专业机械制造及自动化　　任课教师沈剑云　　开课时间　　课程论文提交时间：XX年9月18日　　不同脆性材料加工去除机理差异性分析　　摘要：脆性材料的共性是具有高强度、高硬度、高脆性、耐磨损和腐蚀、隔热、低密度和膨胀系数及化学稳定性好等特点，是一般金属材料无法比拟的。然而，脆性材料具有的低塑性、易脆性破坏

2、、微裂纹以及加工方法选择不当会引起工件表面层组织的破坏的缺点，使得脆性材料的加工十分困难。本文综述了三种脆性材料：岩石、结构陶瓷、硅片在不同条件下的去除机理，总结了三种材料去除机理的差异性。　　关键字：去除机理岩石结构陶瓷硅片延性域去除目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　脆性材料由于具有独特性能，而得到迅速的应用。特

3、别是，近几年脆性材料正广泛地用于光学、计算机、汽车、航空航天、化工、纺织、冶金、矿山机械、能源和军事等领域。脆性材料的共性是具有高强度、高硬度、高脆性、耐磨损和腐蚀、隔热、低密度和膨胀系数及化学稳定性好等特点，是一般金属材料无法比拟的。但是通常脆性材料坯料必须经过机械加工才能应用。然而，脆性材料具有的低塑性、易脆性破坏、微裂纹以及加工方法选择不当会引起工件表面层组织的破坏的缺点，使得脆性材料的加工十分困难[1]。因此，如何实现脆性材料高质量加工表面是目前先进制造技术领域一个重要的研究主题，去除机理的研究是一个重要的方向

4、。到目前为止，国内外很多学者对典型脆性材料的加工去除机理进行了研究。但是，不同脆性材料在不同的加工方式下的去除机理有很大的差异，本文综述了典型脆性材料：岩石、结构陶瓷、硅片的去除机理，并进行了差异性分析。　　一、岩石的去除机理研究　　岩石的加工一般采用金刚石工具。金刚石工具去除石材的过程，实际上可以看作是大量的具有微刃的金刚石磨粒不断地切削岩石的过程。不同的岩石由于形成原因及条件的不同，在矿物成分、晶体粒度、晶体形状和组织结构等方面具有很大的差异，同时由于受力状态的不同对岩石的强度特性也有很大的影响，因此岩石的断裂、加

5、工过程是一个非常复杂的力学行为[2,3]。另外工具表面上金刚石磨粒的晶形、磨损状态、出刃高度及其在节块表面分布的不同使锯切花岗石过程的研究变得更加复杂了。一般对岩石去除机理的研究大都采目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划用单颗金刚石磨粒(或其它刀具)划擦和以压痕理论为基础的磨削实验研究方法。金刚石工具表面上出露的金刚石磨

6、粒一般都具有较大的负前角，由于磨粒晶形、磨损状态、出刃情况的不同，各磨粒具有不同的工作状态。对于出刃高度较低、顶部磨钝程度较大的具有较大的刃口钝圆半径的金刚石磨粒，通常把它对岩石的切削过程看成球形压头的压痕侵入作用过程。虽然用压头的压痕侵入过程来解释金刚石工具锯切石材过程具有很大的不足，但其基本原理仍具有一定的代表性。　　1.球形压头的作用　　前苏联学者奥斯特洛乌什柯[4]把球形压头在脆性或塑性岩石的破碎过程划分为如下几个阶段。　　图1.球形压头加载时脆性岩石破碎发展过程　　①弹性变形阶段—当作用在球形压头上的载荷P不

7、大时(约不到岩石抗压强度)，岩石只产生弹性变形，在a,b接触点产生两组微细裂隙，当载荷P取消时，裂隙也随之消失。见图1(a)。　　②压皱压裂变形—当载荷增加至岩石抗压强度时，a,b两组裂隙向深部发展，汇交于o点，形成aob角锥体，自a,b处又产生ac,be两组裂隙，此阶段也称疲劳破碎阶段。载荷P取消后，裂隙已不能消失，故称压皱压裂阶段。a为锥顶角，岩石越硬，锥顶角越小。见图1(b)。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司

8、新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　③体积破碎阶段—载荷P继续增加，超过岩石抗压强度，球体与岩石接触而产生压碎变形，ao,bo两组裂隙自o点，裂隙串通，Aoa,Bob剪切体崩离，ac,be两组裂隙自aob主压力被压碎，c点向自由面A,B方向扩展，即体积破碎阶段。见