TC4钛合金材料的切削变形模拟及试验研究

康凤^1,2，陈嫚丽^1,2，宁海青^1,2，胡传凯^1,2，舒大禹^1,2，沈蕾芳²

1. 国防科技工业精密塑性成形技术研究应用中心2. 中国兵器工业第五九研究所

摘 要：针对钛合金材料难以加工切削的特点,以常用钛合金TC4为对象进行了切削变形模拟及试验研究。运用有限元法,再现了钛合金切削变形过程和切屑的形成机理。模拟仿真表明,在刀尖附近的材料由于高温、高应力状态形成了软化区,切屑根部发生热塑性失稳,使切屑上部被挤裂而下部仍旧相连,呈锯齿状。快速落刀试验表明,材料于刀尖附近的变形程度和温度较高,切屑发生集中剪切滑移,呈明显锯齿状,而原纵横交错分布的网篮状组织变成了沿切削方向的条纹状,并在切屑根部扫描组织中还观察到细小的微裂纹,切屑形态与仿真结果基本相同。

关键词：钛合金;切削变形;有限元分析;微观组织;切屑;热塑性失稳;