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单晶γ-TiAl合金纳米切削过程的分子动力学模拟 被引量：11
1
作者 冯瑞成 乔海洋 +3 位作者 朱宗孝 李海燕 闫峰 宋文渊 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1559-1566,共8页
采用分子动力学方法研究单晶γ-TiAl合金纳米切削过程,通过对单晶γ-TiAl合金的建模、计算和分析,讨论了不同切削深度和切削速度对切削过程的影响,结果发现:在切削过程中,随着切削深度的增大,切屑体积逐渐增大,切屑中原子排列越来越紧密... 采用分子动力学方法研究单晶γ-TiAl合金纳米切削过程,通过对单晶γ-TiAl合金的建模、计算和分析,讨论了不同切削深度和切削速度对切削过程的影响,结果发现:在切削过程中,随着切削深度的增大,切屑体积逐渐增大,切屑中原子排列越来越紧密,位错密度也会随之增大;但随着切削速度的增大,位错密度反而会随之降低。在一定的切削深度和切削速度范围内,切削过程中刀具前方都会产生“V”型位错环,工件的温度和势能也都会相应的增大。特别是,当切削速度为400 m/s时,刀具前方的切削表面上未出现原子错排。 展开更多
关键词 单晶γ-tial合金 纳米切削 分子动力学 位错
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切削深度对单晶γ-TiAl合金亚表面缺陷及残余应力的影响 被引量：1
2
作者 王麒 冯瑞成 +2 位作者 樊礼赫 邵自豪 董建勇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第14期14089-14095,共7页
本工作采用分子动力学方法模拟了单晶γ-TiAl合金在不同切削深度下的切削过程,分析了不同切削深度下微观缺陷演化及稳定切削后的内应力演变,研究了切削后残余应力和von Mises应力等在不同切削深度下的分布规律,讨论了不同切削深度下位... 本工作采用分子动力学方法模拟了单晶γ-TiAl合金在不同切削深度下的切削过程,分析了不同切削深度下微观缺陷演化及稳定切削后的内应力演变,研究了切削后残余应力和von Mises应力等在不同切削深度下的分布规律,讨论了不同切削深度下位错和层错等微观缺陷演化及内应力演变之间的关系。结果表明:位错反应及层错演化随着切削深度的增加越来越剧烈,位错反应对Lomer-Cottrell位错的形成影响较大;刀具挤压工件表面形成的残余压应力受层错演化及位错反应的影响,位错反应的剧烈程度影响内应力的大小,且残余压应力存在于亚表面下的一定深度内;同时发现切削深度的变化对von Mises应力的影响较小。 展开更多
关键词 单晶γ-tial合金 纳米切削 残余应力 位错反应 堆垛层错
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晶体取向对单晶γ-TiAl合金纳米切削的影响研究 被引量：1
3
作者 李俊烨 解鸿偲 +3 位作者 赵伟宏 张心明 王菲 石广丰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期816-823,共8页
为了研究晶体取向对单晶γ-Ti Al合金纳米切削过程的影响,采用分子动力学数值方法对不同切削晶向下的切削力、切削温度、材料去除及晶格结构变化进行分析和探讨,揭示不同的晶体取向对单晶γ-Ti Al合金纳米切削质量作用机制。结果表明:... 为了研究晶体取向对单晶γ-Ti Al合金纳米切削过程的影响,采用分子动力学数值方法对不同切削晶向下的切削力、切削温度、材料去除及晶格结构变化进行分析和探讨,揭示不同的晶体取向对单晶γ-Ti Al合金纳米切削质量作用机制。结果表明:在纳米切削过程中,随着晶面和晶向的变化,切削力、切削温度、材料去除和晶格结构都会有不同程度的变化;选择(010)晶面作为切削平面时切削力较小,产生的切削热较少,γ-Ti Al合金表面加工质量较好,晶格结构转变较少;(010)[100]切削晶向下工件产生的切削热较少且最容易切削,晶格结构转变最少,γ-Ti Al合金表面加工质量最优。 展开更多
关键词 晶体取向 纳米切削 单晶γ-tial合金 材料去除 分子动力学
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单晶γ-TiAl合金纳米切削过程声发射响应的原子模拟
4
作者 姚永军 冯瑞成 +3 位作者 张隽 曹卉 李海燕 雷春丽 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2467-2474,共8页
本工作采用分子动力学方法研究了单晶γ-TiAl合金纳米切削过程的声发射响应。从原子尺度阐述了单晶γ-TiAl合金切削过程中裂纹形成机理。研究发现:切削初期随着切削力持续增大,剪切区域产生周期性的剪切带;与此同时,在高压应力和弹性应... 本工作采用分子动力学方法研究了单晶γ-TiAl合金纳米切削过程的声发射响应。从原子尺度阐述了单晶γ-TiAl合金切削过程中裂纹形成机理。研究发现:切削初期随着切削力持续增大,剪切区域产生周期性的剪切带;与此同时,在高压应力和弹性应力波共同作用下,类晶粒晶界的非晶原子带的产生阻碍了剪切带的持续发射,使主剪切区的应力无法及时通过剪切带释放,产生局部应力集中现象,导致裂纹萌生并扩展;通过对采集的声发射信号分析,压应力会导致切削过程中声发射功率下降。在时域上,通过对微观缺陷演化和声发射功率-频率对比分析,阐述了纳米切削过程中晶格振动、剪切带以及裂纹萌生与扩展的声发射响应特征,并通过聚类分析得到了损伤的功率和频率特性。 展开更多
关键词 纳米切削 声发射 单晶γ-tial合金 分子动力学
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双磨粒微切削单晶γ-TiAl合金的材料去除机制
5
作者 李俊烨 解鸿偲 +3 位作者 张心明 赵伟宏 石广丰 徐成宇 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期396-407,共12页
为了分析磨削过程中单晶γ-TiA l合金的材料去除机制,建立了双磨粒磨削Ti-Al合金的分子动力学模型。揭示了金刚石磨粒的横向间距和纵向间距对单晶γ-TiA l合金材料去除机制的影响。结果表明:单晶γ-TiA l合金的微切削过程中伴随有温度... 为了分析磨削过程中单晶γ-TiA l合金的材料去除机制,建立了双磨粒磨削Ti-Al合金的分子动力学模型。揭示了金刚石磨粒的横向间距和纵向间距对单晶γ-TiA l合金材料去除机制的影响。结果表明:单晶γ-TiA l合金的微切削过程中伴随有温度、势能、位错的变化以及晶格结构的转变;切削力、切削温度、势能以及去除效率随着横向间距的增加而增大,但受纵向间距的影响较小;晶格转变的原子数随横向间距的增加而增大,随纵向间距的增加而减小;随着横向间距和纵向间距的增加,位错数量、位错总长度以及位错密度相应增大。 展开更多
关键词 单晶γ-tial合金 材料去除机制 分子动力学
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