热氢处理对钛合金刀具磨损的影响研究任务书

一、论文说明：

由于极高的比强度和极强的耐腐蚀性，钛合金已成为当今世界航空航天业的必备材料，同时，其它诸如某些特定武器装备、导弹、潜艇、石油、化工等行业对钛合金的需求量也与日俱增。然而，由于钛合金材料导热系数相对较小，与刀具材料亲和性强，化学活性大，弹性模量小，使钛合金又表现出难加工的一面，切削加工也不例外。总之，目前钛合金的切削加工技术，国内与国外虽存在差距，但总体上都处在高成本低效率加工的低水平上，这已经成为制约钛合金材料进一步大规模推广应用的瓶颈，于是围绕钛合金切削加工而开展的新工艺和新技术研究逐渐成为热点。钛合金热氢处理技术是以氢作为临时合金化元素，通过控制钛氢系统中置氢量、存在状态及相变过程，实现钛氢系统最佳组织结构，从而改善钛合金加工性能的一种新工艺、新方法。

为了研究热氢处理改善钛合金切削加工性的机理，我们需要研究热氢处理对钛合金切削加工过程中的切削力、切削温度、切削变形、刀具磨损等方面进行深入研究。在金属切削过程中，刀具在高温和高应力条件下切除金属的同时，由于与切屑和加工表面之间产生强烈摩擦而使自身也逐渐被磨损或破损。钛合金材料切削加工时，由于其本身的材料特性以及其与刀具材料间较强的化学亲和性，使硬质合金刀具容易在磨料、粘结、扩散、氧化等机理的作用下快速磨损直至失效。本论文拟研究热氢处理对钛合金切削加工中刀具磨损的影响，总结影响规律，为揭示热氢处理改善钛合金切削加工性的机理提供基本依据。

二、论文内容及要求：

1. 主要研究内容：

(1)掌握典型钛合金材料（如T6Al4V）特性以及其与切削过程相关的力学性质；

(2)理解刀具磨损测量实验基本原理；

(3)搭建刀具磨损量测量实验平台；

(4)比较不同条件下刀具磨损量变化，分析刀具磨损相貌，揭示磨损机理；

(5)总结热氢处理对钛合金切削时刀具磨损的影响规律，分析可能原因。

2. 主要要求：

(1) 数据及实验要求：实验数据客观准确，测量实验系统稳定可靠，数据测量中干扰信号小；

(2) 车削参数要求：切削速度v_c取20~150m/min、进给量f取0.1~0.3mm/r、切削深度a_p取1~5mm，刀具选用硬质合金刀具。

(3) 设计说明书要求：约40页左右，遵照《南京林业大学毕业设计撰写规范》书写和排版；要求正文语句通顺、计算正确、内容逻辑性强。