机械工程学报

作者：梁志强, 钟劲, 林海, 王银惠, 栾晓圣, 王西彬, 杨海成, 苏瑛

单位：1. 北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室 北京 100081;2. 北京理工大学机械与车辆学院 北京 100081;3. 西安应用光学研究所 西安 710100

关键词：蓝宝石,磨削,热修复特性,表层性能,残余应力；

基金：国家自然科学基金（51975053），国家重点研发计划（2019YFB13111D0），国家重点基础研究计划（2015CB059900）和基础科研（JCKY20162088006）资助项目。

蓝宝石精密磨削过程中易产生表面裂纹、微观断裂、位错等缺陷，同时也会产生残余拉应力，对后续加工及性能发挥产生不良影响。采用热修复方法对磨削后蓝宝石表层进行处理，以氩气作为保护气，在不同热修复温度、保温时间以及降温速度等条件下，对A、C、R、M面的蓝宝石晶体进行热修复试验。结果表明，热修复方法能够有效降低表面残余拉应力，同时提升表面晶格完整性，其中热修复温度1 500℃时残余拉应力降幅最高，可达53%；随着热修复温度的增加以及热修复时间的增长，蓝宝石磨削表面残余应力逐渐降低，而且表面晶格完整性变好；随着降温速度增加，表面残余拉应力的降幅减小，热修复效果减弱；在不同晶向的蓝宝石中，R面蓝宝石热修复后表面残余拉应力降幅最大；通过对抛光后蓝宝石进行热修复，观察到了表层原子重新排列的台阶结构。证实热修复方法为蓝宝石的低损伤加工提供了一种有效方法。

来源：2020年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

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