面心立方导电陶瓷TiBCN电火花线切割加工性能及蚀除机制研究

【作者】 赵健闯； 胡建东； 孟繁有； 王耀民；

【机构】 吉林大学材料科学与工程学院； 长春工业大学工程训练中心； 长春东基材料科技有限公司；

【摘要】 将纯Ti粉渗硼法制备的面心立方导电陶瓷TiBCN粉末,经热压烧结为块体材料。通过设置电火花线切割加工(EDM)主要工艺参数:脉冲电流(I),脉间(t_i)和脉宽(t_e),对TiBCN块材进行切削加工,测量被加工表面粗糙度及切削速度,分析TiBCN块材EDM加工表面质量的主要影响冈素,评估了而心立方导电陶瓷TiBCN电火花线切割加工的切削加工性能;通过对切削加工表面SEM显微组织观察,研讨了材料蚀除机制。结果表明:脉间和脉宽对切削加工质量和效率起重要影响作用,脉冲电流在机床加工参数设置范围内,对加工质量影响较小;当功率管选取5个,脉间和脉宽分别设置在20~22μs和65~75μm范围内时,可获得的TiBCN导电陶瓷EDM加工表面最小表面粗糙度为0.4μm~0.6μm。若要保证加工效率,参数设置应尽可能在许用范围内取上限;但如果意在保证加工表面质量,选取的功率管数量不能超过6个。面心立方导电陶瓷TiBCN电火花线切割加工,材料蚀除机制有剥离、熔化和汽化蒸发,其中晶界熔化及热应力叠加导致的剥离蚀除机制占主导地位,容易导致被加工表面微裂纹的产生,但有利于提高材料的蚀除效率。更多还原