TC4钛合金滚磨光整加工的表面完整性与抗疲劳性能

摘要：

基于正交试验方法,采用卧式离心式滚磨光整加工工艺对钛合金TC4试件进行加工,研究主要工艺参数对表面粗糙度、显微硬度和残余应力的影响,确定了较优工艺参数;通过疲劳试验和SEM、XRD衍射测试等方法,分析了提高抗疲劳性能的效果和机理.结果表明:滚抛磨块直径是影响表面粗糙度值和残余应力的最主要因素;单面加工时,表面粗糙度Ra、Rz最大下降值为0.389 μn和2.353μm,显微硬度可从314 HV0.5增加到367 HV0.5,产生了308MPa的残余压应力;双面加工时,Ra、Rz最大下降值为0.356 μm和2.151 μm,显微硬度增加到346 HV0.5,产生了352 MPa的残余压应力.滚磨光整加工后,表面粗糙度的改善和残余应力的存在,有助于阻碍疲劳裂纹的形成和扩展,疲劳性能明显改善,单面加工可使试件的疲劳极限从389 MPa提高到450 MPa,提高了15.7％,双面加工时提高到578 MPa,提高了48.5％.

关键词：钛合金、滚磨光整加工、疲劳寿命、表面完整性、残余应力、表面粗糙度、显微硬度

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分类号：TG668

资助基金：国家自然科学基金U1510118,51345010;山西省科技攻关项目2015031011-3;National Natural Science Foundation of ChinaU1510118,51345010;Science and Technology Development Program of Shanxi Province2015031011-3

在线出版日期：2018-04-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：15-25