研究结果表明:耐磨钢板切屑锯齿化程度和齿距随切削速度和切削深度的增加而增大,随前角的增加而减小。耐磨钢板平均切削力在切削速度为60m/min-180m/min时趋于平稳,随切削深度增加而增大,随前角增大而减小。
基于Abaqus/Explicit的Johnson-Cook材料模型以及断裂准则模拟高速正交切削Ti-6Al-4V,仿真分析了切削速度、切削深度、刀具前角变化时对平均切削力以及锯齿状切屑形态的影响。
采用Ta和Ag离子双注入对耐磨钢板合金进行表面改性,以Ta离子1.5×1017ions/cm2先注入,Ag离子1×1017ions/cm2后注入合金样品表面。采用动电位极化曲线研究Ta+Ag离子双注入前后耐磨钢板合金抗Hank′s溶液腐蚀性能,利用小角掠射X射线衍射技术研究离子双注入前后耐磨钢板合金表面物相组成,以X射线光电子能谱技术分析离子双注入耐磨钢板样品表面、离子注入合金腐蚀样品表面元素存在的化合态。
Ta+Ag离子双注入改善了Ti6Al4V合金抗Hank′s溶液腐蚀性能,离子双注入耐磨钢板合金的腐蚀电流密度与对照样相比降低了94.6%。离子双注入耐磨钢板合金表面生成的耐蚀合金层、少量单质Ta和Ag、耐磨钢板合金表面的氧化物腐蚀阻挡层有利于合金抗Hank′s溶液腐蚀性能的改善。
利用扫描电子显微镜(SEM)观察了耐磨钢板改性层的表面形貌和截面形貌;用XRD分析了改性层的相结构;用显微硬度计测量了显微硬度;利用球-盘摩擦磨损实验仪测试了改性层在室温干滑动摩擦条件下的耐磨性。结果表明:在温度750℃,工作气压35~50 Pa,共渗时间4 h工艺条件下,耐磨钢板合金表面形成25μm厚的耐磨钢板合金改性层。
耐磨钢板改性层显微硬度值达到840 HV,较基体的450 HV显著提高。改性层主要由MoTi、TixW1-x、W2C、α-Ti相组成。耐磨钢板改性层在大幅提高钛合金表面耐磨性能的同时,也表现出良好的减摩性能,磨损量是基体材料的1/20,摩擦系数从0.50左右降为0.35。
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