耐磨鋼板疲勞熱耗散的試驗研究

在拉伸以及疲勞損傷過程中,溫度升高更為明顯。兩種處理方式的耐磨鋼板試件顯現出不同的熱耗散規律。根據疲勞損傷過程中溫度演化規律估算了疲勞極限σ-1,與試驗值吻合很好,為快速確定耐磨鋼板的疲勞極限提供了一個方法。

本文結合耐磨板切削加工的特點,在切削力方面進行了重點研究,包括以下幾個方面的內容。綜述了耐磨鋼板的研究進展,歸納了常用的銑削力建模方法。建立銑削力的力學模型,采用正交實驗設計方法,通過耐磨鋼板的立銑切削實驗對切削力系數進行標定,考慮切削參數對切削力的影響,進一步建立切削力系數模型,通過所建立切削力模型對立銑切削力進行預測,將不同切削參數下的瞬態銑削力的預測值與實驗值進行對比,分析誤差的大小及產生的主要原因。

在力學模型的基礎上,考慮實際加工中銑刀磨損對銑削力的影響,以后刀面磨損帶寬度為衡量標準,建立考慮后刀面磨損的300M鋼立銑切削力模型。通過耐磨鋼板的磨損實驗標定后刀面切削力系數,考慮切削參數的影響,建立后刀面切削力系數模型。

研究了耐磨鋼板疲勞損傷過程中的熱耗散和溫度演化規律,測試了300M鋼在熱處理和未經熱處理狀態下力學性能和疲勞性能。試驗結果顯示:經過熱處理的耐磨鋼板其拉伸性能和疲勞性能都有顯著提高。

耐磨鋼板由于其優越的機械物理特性及化學特性,被廣泛應用于航空領域,特別是飛機起落架及其他承力構件上。但其高強度、高硬度、高韌性等特點,也為切削加工帶來了困難,切削加工過程中具有切削力大、切削溫度高、刀具磨損嚴重、加工效率低等缺點。因此,對耐磨鋼板切削加工過程的深入研究,以提高加工效率,降低加工成本,成為非常必要的課題。

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