研究結(jié)果表明:耐磨鋼板切屑鋸齒化程度和齒距隨切削速度和切削深度的增加而增大,隨前角的增加而減小。耐磨鋼板平均切削力在切削速度為60m/min-180m/min時趨于平穩(wěn),隨切削深度增加而增大,隨前角增大而減小。
基于Abaqus/Explicit的Johnson-Cook材料模型以及斷裂準(zhǔn)則模擬高速正交切削Ti-6Al-4V,仿真分析了切削速度、切削深度、刀具前角變化時對平均切削力以及鋸齒狀切屑形態(tài)的影響。
采用Ta和Ag離子雙注入對耐磨鋼板合金進(jìn)行表面改性,以Ta離子1.5×1017ions/cm2先注入,Ag離子1×1017ions/cm2后注入合金樣品表面。采用動電位極化曲線研究Ta+Ag離子雙注入前后耐磨鋼板合金抗Hank′s溶液腐蝕性能,利用小角掠射X射線衍射技術(shù)研究離子雙注入前后耐磨鋼板合金表面物相組成,以X射線光電子能譜技術(shù)分析離子雙注入耐磨鋼板樣品表面、離子注入合金腐蝕樣品表面元素存在的化合態(tài)。
Ta+Ag離子雙注入改善了Ti6Al4V合金抗Hank′s溶液腐蝕性能,離子雙注入耐磨鋼板合金的腐蝕電流密度與對照樣相比降低了94.6%。離子雙注入耐磨鋼板合金表面生成的耐蝕合金層、少量單質(zhì)Ta和Ag、耐磨鋼板合金表面的氧化物腐蝕阻擋層有利于合金抗Hank′s溶液腐蝕性能的改善。
利用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了耐磨鋼板改性層的表面形貌和截面形貌;用XRD分析了改性層的相結(jié)構(gòu);用顯微硬度計測量了顯微硬度;利用球-盤摩擦磨損實(shí)驗儀測試了改性層在室溫干滑動摩擦條件下的耐磨性。結(jié)果表明:在溫度750℃,工作氣壓35~50 Pa,共滲時間4 h工藝條件下,耐磨鋼板合金表面形成25μm厚的耐磨鋼板合金改性層。
耐磨鋼板改性層顯微硬度值達(dá)到840 HV,較基體的450 HV顯著提高。改性層主要由MoTi、TixW1-x、W2C、α-Ti相組成。耐磨鋼板改性層在大幅提高鈦合金表面耐磨性能的同時,也表現(xiàn)出良好的減摩性能,磨損量是基體材料的1/20,摩擦系數(shù)從0.50左右降為0.35。
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