单晶锗微纳米尺度切削特性实验研究

摘要：

采用纳米压痕仪对单晶锗进行变载荷纳米划痕实验和恒定载荷纳米划痕实验,分析不同划痕速度和不同载荷对单晶锗切削特性的影响规律;采用原子力显微镜对样品表面进行扫描观测,分析单晶锗微纳米尺度切削加工的材料去除机理.研究结果表明:划痕速度分别为10、20和50μm/s时,单晶锗(100)晶面脆塑转变临界切削力分别为10.2、12.1和9.8 mN,呈现先增大后减少的规律;单晶锗(110)晶面脆塑转变临界切削力分别为9.5、7.7和6.9 mN,呈现随着划痕速度的增大而减少的规律;单晶锗(111)晶面脆塑转变临界切削力分别为8.3、8.5和8.9 mN,划痕速度的改变对于切削力的变化基本没有影响;当载荷分别为10、30和50 mN时,单晶锗(110)晶面切削力分别为0.3、4.5和12.5 mN.随着划痕速度的增大,单晶锗不同晶面切削特性表现出明显的各向异性;随着载荷的增大,单晶锗切削力也相应增大,切削力的波动范围也越来越大.本研究为分析单晶锗微纳米尺度塑性域切削提供理论基础和数据支持.

关键词：单晶锗、微纳米尺度、变载荷纳米划痕实验、恒定载荷纳米划痕实验、切削特性、切削力

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分类号：TG113.26;TH142.3(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51765027;昆明理工大学分析测试基金资助项目2018M20162203001

在线出版日期：2019-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1457-1465