切削工具几何学的影响,在材料去除的梯度纳米 CoCrNi 中等合金

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 机械工程 机械工程
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• CoCrNi中合金 (MEAs) 具有特殊的机械性能,包括高柔性,强度和性.
• 梯度纳米 (GNG) 结构为进一步提高材料性能提供了潜力.

研究的目的:

• 通过分子动力学 (MD) 模拟来研究GNG CoCrNi MEA的切割行为.
• 分析工具度和角对切割过程的影响.

主要方法:

• 用分子动力学 (MD) 模拟来建模切割过程.
• 这项研究改变了平均颗粒大小,工具度和角,以评估它们的影响.

主要成果:

• 在GNG样本中增加的平均颗粒大小与减少的切削力相关,与Hall-Petch关系保持一致.
• 谷物边界被确定为抑制应变和应力传播的关键,导致剪切应变分布和·米塞斯应力减少.
• 较高的谷物边界密度 (较小的GNG尺寸) 导致切割区温度增加.
• 切割芯片转化为混合FCC和HCP阶段,与谷物边界滑动和合并驱动多晶变形.
• 切割深度显著增加了产生的力,材料积累和芯片体积.
• 与利的工具相比,利的工具使用耕来移除材料,随着尖端半径和负角的增加,力量会增加.

结论:

• 该研究表明,控制GNG CoCrNi MEA中的颗粒大小对于优化加工性能和最大限度地减少地下损伤至关重要.
• 谷物边界工程在切割过程中的变形机制中起着至关重要的作用.
• 切割参数,特别是切割深度和刀具几何,显著影响切割力和材料去除特性.