鎳基合金GH4169在高溫下仍然保持較好的強度、抗氧化能力等,從而被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。但鎳基合金是典型的難加工材料,且需要較高的加工精度,科研人員始終致力于其切削加工過程中表面加工質(zhì)量、刀具磨損等方面的研究。GH4169內(nèi)部成分多樣且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,宏觀實驗或仿真較難對其加工過程進(jìn)行更加微觀與深入地研究。分子動力學(xué)（MD）方法能夠更加方便地從原子尺度對其加工過程中的微觀結(jié)構(gòu)演變進(jìn)行觀察與研究,進(jìn)而揭示各種機理,是研究鎳基合金超精密加工的良好手段。本文應(yīng)用分子動力學(xué)方法,構(gòu)建了立方氮化硼（CBN）刀具切削鎳基合金工件的納米切削簡化模型。工件模型分為Ni-Fe-Cr合金模型及含有Ni-Fe-Cr合金（γ相材料）和Ni₃Al（γ’相材料）的多相模型,各種類原子質(zhì)量比參考鎳基合金GH4169。模型中應(yīng)用EAM、Morse和Tersoff三種勢函數(shù)賦予不同種類原子之間相互作用,運用LAMMPS軟件仿真切削過程。進(jìn)而對鎳基合金切削過程中刀-工界面的工件表層加工硬化機制及刀具表面原子擴散現(xiàn)象進(jìn)行研究。通過追蹤切削過程中單晶Ni-Fe-Cr模型內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)變化,能夠清晰觀察到工件內(nèi)...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1鎳基合金

第1章緒論1第1章緒論1.1課題背景及研究的目的和意義本課題來源于吉林省科技計劃項目“切削鎳基高溫合金GH4169微觀結(jié)構(gòu)變形機理與精密加工技術(shù)”（20160101266JC）和國家自然科學(xué)基金“切削鎳基高溫合金的刀-屑界面形膜機制及刀具抗磨損機理”（51605043）。鎳基高溫....

圖2.1單晶Ni-Fe-Cr合金工件模型原子分布

第2章分子動力學(xué)切削模型的構(gòu)建7第2章分子動力學(xué)切削模型的構(gòu)建本文構(gòu)建了多個CBN刀具切削鎳基合金的分子動力學(xué)模型，對切削過程中的不同方面進(jìn)行了研究。本章將對所構(gòu)建模型的結(jié)構(gòu)，仿真條件及勢函數(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。模型中原子之間相互作用應(yīng)用多種勢函數(shù)進(jìn)行表達(dá)，且為確保勢函數(shù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對....

圖2.2單晶Ni-Fe-Cr合金工件模型的分層

第2章分子動力學(xué)切削模型的構(gòu)建8模型。其中[100]、[010]、[001]晶向分別沿著x、y、z軸正方向放置（51025nmnmnm）。且工件模型被分為邊界層、恒溫層及牛頓層。邊界層及恒溫層的厚度為0.5nm，如圖2.2所示。其中邊界層固定為工件刀具的基體層面，為了使其對仿真的....

圖2.4單晶Ni-Fe-Cr合金切削模型

第2章分子動力學(xué)切削模型的構(gòu)建9圖2.4單晶Ni-Fe-Cr合金切削模型（2）單晶CBN刀具切削多晶Ni-Fe-Cr合金工件模型本切削模型被應(yīng)用于研究工件原子擴散對CBN刀具晶體性能影響。工件為Ni-Fe-Cr合金模型，其中Ni、Fe、Cr原子質(zhì)量百分比分別50.47%、32.5....

本文編號：4042975