14、金属材料加工中的生长现象及拉深接触压力研究

金属材料加工中的生长现象及拉深接触压力研究

金属加工中生长现象的研究

在金属材料加工过程中，生长现象有着独特的性质和重要的应用价值。生长的积极作用显著，它能够保护刀具的工作表面，防止其磨损，同时还能避免被加工表面硬化。然而，生长也存在消极的一面，由于扇贝状凸起的出现，会导致加工表面的粗糙度增加。

生长现象的一个重要应用是用于构建塑性材料的流动曲线。在一次实验中，能够获取加工材料从初始硬度到最大硬度（即生长物的硬度）的广泛硬度范围。构建流动曲线的具体步骤如下：
1. 材料加工 ：在生长物强烈形成的区域，通过自由正交切削的方式对塑性材料进行加工。
2. 获取“芯片根” ：采用刀具落下的方法停止加工过程，从而得到“芯片根”。
3. 制备微切片 ：运用微切片制备方法对“芯片根”进行处理。
4. 研究微硬度 ：研究“芯片根”实验样品在以下区域的微硬度：对应材料初始状态的区域；芯片形成楔形截面的起始和结束处；芯片阵列中；芯片与切削工具的接触点；以及生长物体内。
5. 构建曲线 ：这些微硬度值（根据维氏硬度）与法向或切向应力值通过简单的依赖关系相关联，利用这些关系可以构建精确的屈服轨迹以及材料的应变强度。

最新研究利用电子显微镜研究位错分布的方法，揭示了位错机制在冷塑性变形下对被加工材料性能变化的决定性影响。

在机械加工钢材时，会根据系统自组织（协同）定律形成“材料 - 工具”体系。生长物与被加工材料具有相同的结构和化学成分。对于常规结构