| 面向钛合金微细铣削的等离子体电解氧化膜层的制备与性能分析 |
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| 引用本文： | 胡益忠,孟建兵,栾晓声,程祥,董小娟,张宏伟,曲凌辉,魏修亭.面向钛合金微细铣削的等离子体电解氧化膜层的制备与性能分析[J].表面技术,2021,50(4):376-384, 401. |
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| 作者姓名： | 胡益忠 孟建兵 栾晓声 程祥 董小娟 张宏伟 曲凌辉 魏修亭 |
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| 作者单位： | 山东理工大学 机械工程学院,山东 淄博 255000 |
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| 基金项目： | 山东省自然科学基金面上项目(ZR2018MEE028);国家自然科学基金面上项目(51775321) |
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| 摘 要： | 目的 降低TC4钛合金微小零件的铣削难度,提高表面加工质量和加工效率.方法 采用以NaAlO2为主要成分的电解液,借助等离子体电解氧化(Plasma Electrolysis Oxidation,PEO)作用,在TC4钛合金表面原位生长厚度约为20μm的疏松多孔氧化膜层.分别使用扫描电子显微镜、X射线能谱仪对氧化膜层的结构和组成进行表征,采用测力仪、白光干涉仪对氧化膜层微细铣削时的切削力和表面粗糙度进行测量.结果 氧化膜层为TC4钛合金原位生长所得,厚度较为均匀,约为20μm.结构疏松多孔,孔隙率高,孔洞分布较为均匀,与基体结合力差.与TC4钛合金相比,氧化膜层的弹性模量和硬度分别降低了79.8％和75.0％;相同切削参数下,三向铣削力分别降低了91.90％、78.13％和42.62％,表面粗糙度Ra值减小了52.6％.结论 该氧化膜层较传统膜层而言,有更加疏松多孔的结构,强度更低,可明显降低微细铣削的三向力,加工表面粗糙度明显降低,且无明显的顶部毛刺.该方法显著降低了TC4钛合金微细铣削的加工难度,有效改善了加工表面质量,验证了等离子体电解氧化的方法用于辅助铣削TC4钛合金的可行性.
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| 关 键 词： | 钛合金 等离子体电解氧化 氧化膜层 微细铣削 铣削力 表面质量 |
| 收稿时间： | 2020/5/25 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/7/15 0:00:00 |
Preparation and Performance Analysis of Plasma Electrolytic Oxidation Coating for Micro Milling of Titanium Alloy |
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| HU Yi-zhong,MENG Jian-bing,LUAN Xiao-sheng,CHENG Xiang,DONG Xiao-juan,ZHANG Hong-wei,QU Ling-hui,WEI Xiu-ting.Preparation and Performance Analysis of Plasma Electrolytic Oxidation Coating for Micro Milling of Titanium Alloy[J].Surface Technology,2021,50(4):376-384, 401. |
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| Authors: | HU Yi-zhong MENG Jian-bing LUAN Xiao-sheng CHENG Xiang DONG Xiao-juan ZHANG Hong-wei QU Ling-hui WEI Xiu-ting |
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| Affiliation: | School of Mechanical Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255000, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | titanium alloy plasma electrolytic oxidation oxide film micro milling milling force surface quality |
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