Ti6Al4V合金切削过程微观组织演化分析

针对切削钛合金(Ti6Al4V)在高温、高应变率的过程中发生微观组织的变化,进一步地探究切削参数和材料多物理场对钛合金切削过程晶粒细化及规律的影响,采用数值模拟与实验相结合的方法来研究钛合金切削过程中的有限元建模和微观组织演变过程。结果表明:所建立的基于Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov模型的有限元仿真模型具有好的可信性,可用于探索加工过程中的微观组织演变和材料多物理场对晶粒细化的规律,预测主切削力、切屑形貌尺寸与实验结果对比的平均相对误差分别约为7%、8%,晶粒细化主要发生在第一变形区和第二变形区,已加工表面晶粒细化程度相对较弱,随着切削速度的不断增大,切屑和已加工表面的平均晶粒尺寸增大,而随着进给量的不断增大则平均晶粒尺寸减小,切屑平均晶粒尺寸明显小于已加工表面,切屑剪切区晶粒细化最明显,应变速率对切削加工过程中切屑和已加工表面的晶粒细化起主导作用。