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碳化硅陶瓷的超声振动辅助磨削 被引量：18
1
作者 刘立飞 张飞虎 刘民慧 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2229-2235,共7页
采用普通磨削方式和超声振动辅助磨削方式对无压烧结SiC材料进行了磨削工艺实验,对不同磨削方式下磨削参数对磨削力比、表面损伤及亚表面损伤的影响进行了对比研究,并分析了超声振动磨削作用机制。实验结果显示,该实验中SiC材料去除主... 采用普通磨削方式和超声振动辅助磨削方式对无压烧结SiC材料进行了磨削工艺实验,对不同磨削方式下磨削参数对磨削力比、表面损伤及亚表面损伤的影响进行了对比研究,并分析了超声振动磨削作用机制。实验结果显示,该实验中SiC材料去除主要以脆性去除为主,砂轮磨削力比随着磨削深度和进给速度的增加缓慢增加,随着主轴转速的增加略有减小;普通磨削时SiC工件亚表面损伤深度随着磨削深度、进给速度增加逐渐增加,而超声振动辅助磨削变化较小。与普通磨削相比,在相同的磨削参数下,超声振动辅助磨削的高频冲击使材料破碎断裂情况得到改善,且磨削力比减小近1/3,表面裂纹、SiC晶粒脱落、剥落等表面损伤较少,表面损伤层较浅,亚表面裂纹数量及深度都有较大程度降低,可以获得较为理想的表面质量。 展开更多
关键词 碳化硅陶瓷 超声振动辅助磨削 磨削力比 表面损伤 亚表面裂纹
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碳化硅圆柱槽微结构表面的化学机械抛光 被引量：7
2
作者 赵清亮 孙智源 郭兵 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第15期183-189,共7页
目前工业界对高精度微结构功能表面玻璃元件,比如作为高性能二极管激光器准直透镜关键元件的圆柱槽阵列微结构功能表面玻璃元件的需求日趋增加,而其微结构表面质量的优劣也会直接影响激光器输出功率的大小。该类元件能否很好的实现其特... 目前工业界对高精度微结构功能表面玻璃元件,比如作为高性能二极管激光器准直透镜关键元件的圆柱槽阵列微结构功能表面玻璃元件的需求日趋增加,而其微结构表面质量的优劣也会直接影响激光器输出功率的大小。该类元件能否很好的实现其特定的光学功能取决于玻璃模压用具有微结构表面的模具(如碳化硅陶瓷等)最终加工质量,但由于碳化硅等陶瓷的超硬材料属性导致其微结构表面在精密磨削后还需要进行后续的抛光加工以达到使用精度要求。因此针对精密磨削后的无压烧结碳化硅(SSi C)微结构表面展开原位化学机械抛光(CMP)试验,试验结果表明,微结构表面粗糙度Ra及面形精度PV由磨削后的71.8 nm和2.14μm降低到了抛光后的7.7 nm和0.46μm;抛光后微结构尖角处形貌完整无破损,但尖角圆弧半径R有所扩大,由磨削后的8.082μm增大到9.294μm;微结构亚表面裂纹深度经抛光后由磨削后的5μm左右降低至1μm左右,从而有效地提高了模具精度。 展开更多
关键词 无压烧结碳化硅 微结构 化学机械抛光 表面质量 亚表面裂纹
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喷丸对铝合金亚表面裂纹闭合修复的影响与试验
3
作者 胡俊 廖凯 +2 位作者 罗鹏博 李立君 陈飞 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期180-189,共10页
目的研究喷丸修复7075-T651铝合金亚表面裂纹的愈合机理及修复效果。方法建立材料亚表面裂纹在喷丸作用下的修复模型,运用Ansys进行数值模拟计算,并预测裂纹深度修复阈值;根据模型,利用线切割制造相应的裂纹,并对其进行喷丸修复,从残余... 目的研究喷丸修复7075-T651铝合金亚表面裂纹的愈合机理及修复效果。方法建立材料亚表面裂纹在喷丸作用下的修复模型,运用Ansys进行数值模拟计算,并预测裂纹深度修复阈值;根据模型,利用线切割制造相应的裂纹,并对其进行喷丸修复,从残余应力、疲劳强度、微观结构等方面分析裂纹愈合的机理,并评估修复效果。结果仿真结果表明,在弹丸直径D=0.5mm、弹丸速度v=100m/s时喷丸修复效果最佳,裂纹修复深度阈值为0.15 mm;裂纹修复区域的表面应力为非裂纹区域的83.17%,实验结果与仿真结果相符;在修复裂纹后,试件的疲劳强度可以达到完好试样的70.32%。剧烈的喷丸冲击使裂纹亚表面材料产生较大的微观形变热,有利于组织形变,促使裂纹两侧的晶粒组织形成闭合挤压,宏观上表现为压应力下组织的紧密闭合,这种闭合起到了修复裂纹的作用,整体上属于物理性修复,但仍无法完全消除裂纹对材料的消极影响。结论喷丸通过压力作用对亚表面材料的裂纹进行闭合修复,使材料的疲劳强度得到恢复,这对于铝合金结构件裂纹的早期修复和应急性修复具有积极作用。 展开更多
关键词 喷丸 7075-T651铝合金 亚表面裂纹 裂纹闭合 裂纹修复
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基于磨削速度的K9光学玻璃平面磨削亚表面裂纹深度研究 被引量：1
4
作者 陈江 张飞虎 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2016年第4期13-17,共5页
根据磨削参数协同分析的结果,在保证磨粒运动轨迹一致的情况下,进行基于磨削速度的单因素平面磨削实验。利用试件角度抛光、SEM检测亚表面裂纹层的深度。实验结果显示:随着砂轮转速的提高,亚表面裂纹层的深度呈下降趋势;当砂轮转速从500... 根据磨削参数协同分析的结果,在保证磨粒运动轨迹一致的情况下,进行基于磨削速度的单因素平面磨削实验。利用试件角度抛光、SEM检测亚表面裂纹层的深度。实验结果显示:随着砂轮转速的提高,亚表面裂纹层的深度呈下降趋势;当砂轮转速从500r/min逐渐提高到2500r/min时,亚表面裂纹层的最大深度的平均值下降达25μm左右;光学玻璃平面磨削实验结果表明,光学玻璃磨削磨削速度是影响磨削过程中光学玻璃材料亚表面裂纹层深度的重要因素,磨削速度对光学玻璃亚表面裂纹生成有重要影响。 展开更多
关键词 磨削 光学玻璃 磨削速度 亚表面裂纹
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基于光学玻璃磨削的磨粒冲击裂纹系统研究
5
作者 陈江 张飞虎 《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第1期52-55,共4页
光学玻璃磨削过程中磨粒对光学玻璃的冲击作用直接关系到亚表面裂纹的形态和深度.因此光学玻璃磨削磨粒动态冲击作用的研究是光学制造领域重要基础性课题.根据应力张量理论和最大拉应力准则研究了柱面应力波最大拉应力的主方向,得到了... 光学玻璃磨削过程中磨粒对光学玻璃的冲击作用直接关系到亚表面裂纹的形态和深度.因此光学玻璃磨削磨粒动态冲击作用的研究是光学制造领域重要基础性课题.根据应力张量理论和最大拉应力准则研究了柱面应力波最大拉应力的主方向,得到了磨粒冲击硬脆光学材料亚表面裂纹开裂的方向和裂纹系统的形态.通过光学玻璃单颗粒磨削实验,试件截面抛光、扫描电镜(SEM)检测亚表面裂纹系统的形态,实验结果显示,亚表面裂纹开裂的方向和裂纹系统的形态与理论研究的结果一致.光学玻璃单颗粒磨削磨粒动态冲击实验结果表明,光学玻璃磨削亚表面裂纹是磨粒动态冲击裂纹,磨粒动态冲击裂纹系统由径向裂纹和环向裂纹构成,光学玻璃材料磨削过程中磨粒的冲击作用是亚表面裂纹生成的重要影响因素. 展开更多
关键词 磨削 光学玻璃 动态冲击作用 亚表面裂纹形态 单颗粒磨削
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