机械工程学报

作者：丁子珊, 滕益康, 郭淼现, 李高鹏, 麦云飞, 吴重军, 郭峰, 林杰俊

单位：1. 上海理工大学机械工程学院 上海 200093;2. 东华大学机械工程学院 上海 201620;3. 上海船舶设备研究所 上海 200031

关键词：磨削,位错,织构,残余应力；

基金：国家自然科学基金(52275453)和国防基础科研计划重点(JCKY2020203B037)资助项目。

马氏体时效钢磨削精加工后，通过组织均匀化可获得“高比强、高韧性”的表面性能，现已作为航空航天等领域关键结构件的优选材料。但在磨削高应变率和温升率作用下，由于微观组织与力热载荷在不同尺度上的相互制约，导致机械应力、热应力生成过程很难量化解析，从而给通过优化磨削工艺以控制残余应力分布带来了严峻的挑战。以微观组织中位错与织构演变为切入点，通过对马氏体时效钢3J33进行磨削试验，分析了工艺参数对位错与织构的影响规律，量化位错与织构对流动应力的影响，构建考虑位错与泰勒因子的流动应力模型和考虑位错与织构的磨削力模型与叠加热源温度场模型，并且在该磨削力磨削温度模型基础上，提出了基于机械和热应力加载与卸载的残余应力解析方法，并分析了残余应力的工艺敏感性以及微观组织的影响规律。结果表明，考虑微观组织影响的残余应力模型预测精度在X方向提升了16.45%，在Y方向提升了16.01%，且提高进给速度、砂轮线速度以及磨削深度有利于增大位错密度和减小泰勒因子，并且能够提高表面残余压应力。

来源：2023年第23期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2023年第23期