硬态切削工件表面白层厚度预测方法

来源：机械工程学报杂志2015年第3期北京时间：

作者：徐颖强, 李娜娜, 李万钟, 郭彩虹

单位：西北工业大学机电学院

摘要：硬态切削过程中产生了高的机械载荷和热载荷，工件表面易产生白层组织，研究硬态切削工件表面白层的形成机理并对白层厚度进行建模预测，对于改善硬态切削加工技术具有指导意义。以探究白层形成机理为研究目标，综合运用弹塑性力学、热力学和材料相变理论，建立热力耦合的硬态切削模型，模拟了硬态切削过程中的温度场和应力场，分析了工件表面白层形成的组织转变过程，以热力影响下的材料相变温度作为白层形成的判据，建立了白层厚度的预测方法，并以轴承钢GCr15为研究对象，预测了不同切削参数下白层的厚度，对预测结果加以对比验证。研究结果表明：对于硬态切削工件表面白层的形成，基于相变理论的白层厚度预测方法是可行的。

关键词：白层,热力耦合,温度场,应力场,硬态切削；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(50875214，11072196)