[發(fā)明專利]一種高溫合金構(gòu)件抗疲勞磨削工藝參數(shù)域的獲得方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710013664.5 | 申請日： | 2017-01-09 |
| 公開（公告）號： | CN106891204B | 公開（公告）日： | 2018-11-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 姚倡鋒;張定華;任軍學(xué);田榮鑫;譚靚;武導(dǎo)俠;周征;張吉銀 | 申請（專利權(quán)）人： | 西北工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | B24B1/00 | 分類號： | B24B1/00;B24B49/00;G06F19/00 |
| 代理公司： | 陜西增瑞律師事務(wù)所 61219 | 代理人： | 張瑞琪 |
| 地址： | 710072 陜西*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高溫 合金 構(gòu)件 疲勞 磨削 工藝 參數(shù) 獲得 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種高溫合金構(gòu)件抗疲勞磨削工藝參數(shù)域的獲得方法，包括以下步驟：步驟一、建立高溫合金構(gòu)件磨削工藝參數(shù)域C1，根據(jù)C1進(jìn)行單因素試驗(yàn)，并根據(jù)單因素試驗(yàn)得出高溫合金構(gòu)件磨削工藝參數(shù)域C2；步驟二、根據(jù)步驟一中的C2進(jìn)行正交試驗(yàn)，并建立磨削工藝參數(shù)與構(gòu)件表面完整性特征關(guān)系式；步驟三、根據(jù)步驟一中C2進(jìn)行疲勞構(gòu)件試驗(yàn)，并建立構(gòu)件表面完整性與疲勞壽命關(guān)系式；步驟四、根據(jù)步驟二中的磨削工藝參數(shù)與構(gòu)件表面完整性特征關(guān)系式和步驟三中的構(gòu)件表面完整性與疲勞壽命關(guān)系式，獲得高溫合金構(gòu)件抗疲勞磨削工藝參數(shù)域C3；本發(fā)明通過建立磨削工藝參數(shù)與表面完整性特征的關(guān)系、表面完整性特征與疲勞壽命關(guān)系，獲得抗疲勞磨削工藝參數(shù)域。
【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明屬于金屬材料機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種高溫合金構(gòu)件抗疲勞磨削工藝參數(shù)域的獲得方法。
【背景技術(shù)】
高溫合金憑借其優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及抗熱疲勞性，被廣泛地用于制造航空發(fā)動機(jī)熱端部件。高溫合金構(gòu)件的最終服役表面為磨削表面或接近磨削表面，磨削表面完整性直接影響構(gòu)件的服役性能。但是高溫合金的磨削加工性差，其磨削力大、磨削溫度高、砂輪易黏附堵塞和磨損、加工硬化嚴(yán)重等，這些問題會影響磨削加工的表面完整性，從而影響航空發(fā)動機(jī)構(gòu)件的疲勞性能。表面完整性是構(gòu)件加工中很重要的評價指標(biāo)，主要包括表面粗糙度、表面形貌、表面應(yīng)力集中系數(shù)、表面顯微硬度和表面殘余應(yīng)力等，對構(gòu)件的耐磨性能、疲勞性能、應(yīng)力腐蝕性能等具有重要的決定作用。因此在高溫合金磨削過程中，必須重視對表面完整性的控制。
目前，高溫合金的磨削方法主要包括：緩進(jìn)給磨削、精密與超精密磨削、超高速磨削等。其工藝過程大體如下：如果磨削余量不大，粗磨和精磨在磨床上先后依次完成。如果磨削精度比較高，粗磨完成后，讓工件冷卻到室溫，這樣可以釋放應(yīng)力，減小變形，最后精磨到尺寸。以上磨削工藝各有其特點(diǎn)，并在一定的領(lǐng)域內(nèi)得到了應(yīng)用，但是在磨削時易出現(xiàn)裂紋且磨削后表面殘余拉應(yīng)力較大。在飛機(jī)服役過程中，裂紋是引起疲勞斷裂的致命缺陷，而較大的殘余拉應(yīng)力會降低構(gòu)件的使用壽命。因此，以上結(jié)果均是不希望獲得的。
針對現(xiàn)有高溫合金的磨削特點(diǎn)，在金屬材料機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，提出一種高溫合金構(gòu)件抗疲勞磨削工藝參數(shù)域的獲得方法，實(shí)現(xiàn)對高溫合金磨削表面完整性的控制，提高構(gòu)件的疲勞性能，以滿足航空發(fā)動機(jī)構(gòu)件高可靠和長壽命的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是提供一種高溫合金構(gòu)件抗疲勞磨削工藝參數(shù)域的獲得方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中高溫合金構(gòu)件磨削過程存在表面完整性差和疲勞性的問題。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，一種高溫合金構(gòu)件抗疲勞磨削工藝參數(shù)域的獲得方法，包括以下步驟：
步驟一、建立高溫合金構(gòu)件磨削工藝參數(shù)域C1，根據(jù)C1進(jìn)行單因素試驗(yàn)，并根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果得出高溫合金構(gòu)件磨削工藝參數(shù)域C2；
步驟二、根據(jù)步驟一中的C2進(jìn)行正交試驗(yàn)，并建立磨削工藝參數(shù)與構(gòu)件表面完整性特征關(guān)系式：
其中，Ra為構(gòu)件表面粗糙度，HV為構(gòu)件表面顯微硬度，σr為構(gòu)件表面殘余應(yīng)力，vs為砂輪速度，vw為第二構(gòu)件速度，ap為徑向進(jìn)給，a0、a1、a2、a3、b0、b1、b2、b3、c0、c1、c2、c3均為常數(shù)；
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