22、材料微观结构演变与铣削毛刺问题研究

材料微观结构演变与铣削毛刺问题研究

在材料加工领域，微观结构演变和毛刺形成是两个重要的研究方向。微观结构演变技术旨在通过不同的加工方法细化晶粒，从而改善材料的机械性能；而铣削过程中的毛刺形成问题则是制造业长期面临的挑战，影响着产品的质量和成本。

一、微观结构演变技术

微观结构演变主要通过几种特定的严重塑性变形（SPD）技术来实现，每种技术都有其独特的原理、优缺点和适用范围。
1. 高压扭转（HPT）
- 原理 ：通过对圆盘状样品施加高压和扭转力，使样品产生塑性变形。施加在圆盘上的等效Von Mises应变与扭转圈数、圆盘半径和厚度有关。
- 优点 ：与其他技术相比，能产生更细的晶粒。
- 缺点 ：样品必须为圆形，许多行业需要的片状或线状样品无法适用；需要高压力，且样品直径需在35mm范围内；由于应变与圆盘中心距离成正比，会导致微观结构在直径上分布不均匀。
- 应用案例 ：研究发现，商业纯铝在HPT处理后，初始阶段晶粒细化较少，但经过多次扭转后，晶粒显著细化，从约0.2 - 0.5mm减小到1圈时的3µm，并且随着扭转圈数增加，晶粒结构的均匀性提高。
2. 等通道转角挤压（ECAP）
- 原理 ：由Segal等人提出，使用柱塞对材料施加压力，材料通过一个特殊模具，模具的两个通道以斜角相交，在通道交汇处材料产生应变。等效应变与挤压次数、通道角度和拐角角度有关。
-