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铁基形状记忆合金车削加工性能的影响研究

时间:2020-07-20     【原创】   阅读

   铁基形状记忆合金是继镍钛形状记忆合金、铜基形状记忆合金之后开发的第三代形状记忆合金材料。镍钛记忆合金和铜基形状记忆合金而言,铁基形状记忆合金的原材料价格较为低廉,同时具有超弹性、高阻尼及良好的导电性和优秀的耐腐蚀性,因此在管道连接、形状记忆夹具、紧固件等方面具有较高的工程应用前景,受到国内外研究者的广泛关注。

   铁基形状记忆合金的应用前景广阔,但受材料自身相变点、热滞性及硬度的影响,其实际加工过程中仍会遇到材料超弹性降低、切削振动过大、表面加工质量差等问题。研究机构多着重于对材料性能改进及材料配比的测试开发,缺乏对铁基形状记忆合金切削性能的系统研究。针对铁基形状记忆合金存在的切削加工问题,为提升其表面加工质量和降低切削振动。研究者们对液氮冷却车削进行了试验设计。

   1、液氮冷却车削试验设计:为了获得液氮冷却方式对铁基形状记忆合金切削性能的影响,对Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金棒进行液氮喷淋条件下的外圆车削试验,通过干切削和湿切削(常规冷却)条件下的切削情况对比,分析其振动情况及加工表面质量。

   2、试样准备:Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C系形状记忆合金用真空感应炉熔炼后锻成坯料,制成常用尺寸的空心管类工件。工件外径φ14mm,内径φ9mm,长度95mm。用低熔点合金进行管内部空心填充,以提高车削过程中的材料刚性;为区分不同加工参数下的切削表面,且不发生相关干扰,将各工件的待车削区域通过车削沟槽分隔为5小段,每段管长10mm,相邻段间槽宽3mm,对每小段工件采用不同加工参数进行车削试验。

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