TC4钛合金锯齿形切屑绝热剪切带的微观组织和显微硬度变化.pdf

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1、TC4钛合金锯齿形切屑绝热剪切带的微观组织和显微硬度变化一王升平TC4钛合金锯齿形切屑绝热剪切带的微观组织和显微硬度变化王升平中山职业技术学院，中山，528404摘要：使用金相显微镜、透射电子显微镜观察了TC4钛舍金在不同切削速度下形成的锯齿形切屑的绝热剪切带的微观组织形貌，测量了绝热剪切带的显微硬度。结果表明，在较低切削速度下，绝热剪切带为形变带；在较高切削速度下，绝热剪切带为由细小等轴晶粒和局部发生了j3相转变为a”相的马氏体相组成的转变带；随着切削速度的进一步提高，在绝热剪切带中观察到了非晶化这一新现象。无论绝热剪切带是形变带还是转变带，其显微硬度都

2、随切削速度的增大而增大。根据绝热剪切带微观组织和显微硬度的变化规律，绝热剪切带显微硬度的强化可分为三个阶段：形变强化、细晶和马氏体相变强化、非晶强化。关键词：锯齿形切屑；绝热剪切带；钛合金；马氏体相变；透射电子显微分析中图分类号：TG506．2DOI：10．3969／j．issn．1004—132X．2012．09．023InvestigationonMicrostructureandMicrohardnessofAdiabaticShearBandofSaw—toothChipinMachiningTC4AlloyWangShengpingZhongsh

3、anPolytechnic，Zhongshan，Guangdong，528404Abstract：MicrostructureofASBofsaw—toothchipproducedindifferentcuttingspeedswasob～servedandanalyzedbyopticalmicroscopeandTEMinmachiningofTC4alloy．ThemicrohardnessofASBwasalsomeasured．ExperimentalresultsshowthatASBformedatlOWcuttingspeedisdefo

4、rmedband，athighercuttingspeed，ASBbecomestransformedbandcomposedoffineequiaxedgrainsandmartensiticphasethatcomesfromphasetransformation8a．Withthefurtherincreaseofcuttingspeed．amorphizationthathadnotbeenobservedbeforeoccurenceinsideASB．ThemicrohardnessofASBalwaysincreaseswiththeincr

5、easingofcuttingspeedwhatevertheASBiSdeformedortrans—fromedband．Accordingtothe1awofmicrostructureevolutionandtheincreaseofmicrohardnessofASB，themicrohardnessincreasecanbedividedintothreestages：strain—hardening，grainrefiningandmartensiticphasetransformationhardening，amorphizationhar

6、dening．Keywords：saw—toothchip；adiabaticshearband(ASB)；titaniumalloy；martensiticphasetransformation；transmissionelectronmicroscope(TEM)analysis0引言变带内仅发生大塑性变形，而对于转变带(有些文对于切屑形成过程和机理的研究，是金属切献称之为白亮带)的变形情况则存在不同的观点。削理论研究中的重要组成部分。锯齿形切屑是在通常，转变带内都出现直径在100nm以下的细小高速切削难加工材料及硬态材料切削中常见的一等轴晶粒，一般认

7、为，这些等轴晶粒是由于旋转动种切屑形态。国内外学者对锯齿形切屑的形成做态再结晶形成的[16-17]。但对于在动态再结晶形成等轴晶粒的过程中是否发生相变看法不一。了大量的研究工作，主要集中在切屑几何形Velasquez等在研究高速切削Ti6A14V形成的态口]、形成锯齿形切屑时的切削力[3]、绝热剪切绝热剪切带的微观组织时发现，在所有切削速度带的显微硬度和微观组织[5-11]、锯齿形切屑形成下，都存在B相，没有观察到相变发生的证据；机理_4和有限元模拟E14-1s]五个方面。Yang等l_】。在研究a—Ti(TA2)的绝热剪切带目前，对于绝热剪切带微观组织的

8、演变和显微观组织时发现，绝热剪切带中心是由动态再结微硬度的变化规律