高温合金常用作汽车、航空发动机等耐热类零部件,针对其切削加工性能差等关键问题,在各类课题支持下,开展了切削区材料动态行为与变形机理、刀具磨损、绿色冷却润滑技术与工艺应用等方面研究,取得以下创新性成果。
揭示了切削区材料高温、高应变率条件下软化、硬化的动态行为和断裂机制,协同作用诱发锯齿形切屑机理。首次将磨损剥层理论引入刀具磨损机理分析,并揭示了切削过程中刀具与工件原子间相互作用机制,有效的融合粘结、疲劳、扩散、氧化以及磨料磨损对刀具磨损的影响;提出采用水蒸汽+空气作为冷却润滑剂的方法,切削过程中形成不稳定化学膜,具有一定的固体润滑作用,能有效地提高刀具使用寿命;提出基于最佳切削温度的切削参数优化方法,为切削用量的合理选择提供了一种快速有效的理论方法。开发的新工艺与传统工艺相比,切削速度提高10%,刀具寿命提高20%。
项目执行过程中,课题组共发表SCI检索论文50余篇,申请发明专利10余件,获国际学术奖1项,吉林省自然科学奖二等奖1项