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| 加工中工件表面材料微观硬度计量分析仪器 |
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加工中工件表面材料微观硬度计量分析仪器 加工中工件表面材料还要经历加热和冷却，由于加热和冷却时间极短，升温和降温速度极快，会使材料受到额外的温度应力。在多种应力的综合作用下，可能使材料某点发生断裂。凡经历加热的钢质工件，由于表面温度升高，金属组织也会发生相变，如表面层产生回火或者过度回火，冷却时又会产生重新淬火现象。由于加热和冷却速度极快，因此仅能影响到较薄的表层，有时也会出现表层为淬火层而次表层为回火层的现象，结果使表面硬度降低或过分增高，甚至产生微观裂纹。 后，如果切削速度过低，往往使加工表面产生硬化和残余压应力。已加工表面的硬度总是稍高于母体材料的硬度，这是因为材料经过次塑性变形后，当再次受到外力作用时会产生更高的抵抗塑性变形的能力。残余应力是指引起应力的外因消除后，仍然残留在工件内部的应力。由于不存在外力作用，所以工件内的残余应力必然相互平衡。按相互作用范围不同，残余应力可分为宏观应力和微观应力。微观应力是产生于晶体内部并相互平衡的应力，它对材料的物理性能有影响。宏观应力则是在较大范围内产生的相互平衡的应力，它会引起工件的翘曲、歪扭等变形。 精加工时，常以表面粗糙度、冷作硬化、残余应力等指标来衡量切削加工表面质量，其中关于表面粗糙度的研究成果多。 以工件材料微观硬度差异为主要干扰因素，建立了车削动态物理仿真系统，针对具体零件的物理仿真过程给出了表面质量的预测结果。赵学智等M叫为提高表面质量，进行了导电加热切削试验，结果表明存在一个佳的加热电流值可获得佳加工表面质量，原因是通过加热电流的变化可保持佳的切削温度。 在加工硬化及残余应力研究方面，受到试验手段及条件等因素的限制，文献资料相对较少。从工件表面形貌、加工硬化和残余应力等方面研究复合材料的切削加工，发现增强体特征、分布及刀具是影响工件表面形貌的主要因素。对于长纤维增强的复合材料，加工表面既有突出的纤维也有因失去纤维而留下的凹槽和孔洞，缺陷类型和分布与加工方向密切相关；对短纤维或晶须增强的复合材料，加工中更多增强体被拔出；对于颗粒增强复合材料，加工表面存在凹坑、碎颗粒、犁沟、基体涂抹等多种缺陷，增强颗粒大小对复合材料表面形貌影响显著。当切削速度增加时，切削区在短时间内会产生大量热量，同时由于切削热向切屑和刀具内部传递需要一定时间而不易散发，大量聚集在切屑底部，导致加工表面硬化，而且进给量增加也会使硬化层深度增加。用金刚石刀具对铝铜合金进行镜面切削试验，通过研究材料状况、加工条件与加工质量间的关系，发现工件状态是影响表面特性的重要因素，在镜面切削前，施加稳定化处理，有利于提高工件表面质量；金刚石刀具背吃刀量越大，表面残余应力越大；镜面加工以后，工件材料表面的晶体间产生了滑移带，且产生了表面压应力，使表面显微硬度增加
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