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机械加工过程中常见的材料损伤

文章编辑:【本站】发布日期:2021-06-10 15:30:49

通过查看相关文献及走访企业,发现在对材料进行机械加工时,最常出现材料的弹塑性损伤和韧性损伤问题。
1.材料的弹塑性变形及损伤
材料在机械加工过程中产生弹塑性变形及损伤是最为常见的问题之一,通常金属材料最容易在机械加工过程中产生弹塑性变形和损伤。这个问题一直以来备受工程界的广泛关注,包括一些泵类产品在机械加工中也会导致这个问题。而材料的弹塑性变形和损伤最常的表现圆柱试件拉伸颈缩问题和含切口圆柱拉伸试件切口前沿的损伤。
弹塑性的韧性金属材料在机械加工过程中最常见的问题就是圆柱试件拉伸颈缩问题,它是一种基本的力学现象与力学问题。从整体分析来看,首先应该分析材料自身的结构,材料在机械加工过程中的整体效果很大程度上受到材料自身结构的使用效果和结构整体应用的影响,如金属材料在机械加工过程中就容易产生这个问题。在机械加工工作中,这个问题还没有找到有效的解决办法,解决这个问题的技术尚处于初期发展阶段。
含切口圆柱拉伸试件切口前沿的损伤是弹塑性变形,是损伤的另一种重要显现形式。当对材料进行机械加工时,材料处于拉伸负荷状态,此时材料试件的开口处周边会产生巨大应力集中。通常材料在进行机械加工时,会受到三向应力状态,此时,三个应力都不等于零,其中最大剪应力就容易引起材料损伤。面对含切口圆柱拉伸试件切口前沿的损伤问题,一定要认真调查材料内部的应力分布和受力分布情况,同时开展多次试验,并记录相关试验数据,才能找到它的真正损伤原因。
2.韧性损伤
韧性是指材料受到使其发生形变的力时对折断的抵抗能力,韧性损伤为韧性断裂前的微小变化。材料在机械加工过程中还容易产生韧性损伤,如材料内部存在微裂痕或者材料上存在的微孔洞在加工过程中就容易产生韧性损伤。这种损伤表现为球形孔洞损伤、椭圆形孔洞损伤。球形孔洞损伤是材料机械加工中常见的一种韧性损伤。由于材料本身会存在一些细微的孔洞,这些孔洞的大小、形状分布往往没有规律,因此,难以快速高效的对孔洞进行快速分析,这就导致要测量这些孔洞需要耗费大量的时间和金钱,对此,许多企业采用局部平均化对孔洞进行测量。除了球形孔洞损伤外,还存在椭圆形孔洞损伤,随着机械加工技术的发展,材料的损伤正逐步减少,但是椭圆形孔洞损伤仍然存在,主要由于在材料加工过程中,生产和制作零部件时需要利用机器压实材料内部中存在的各种类型的孔洞,通过在处理椭圆形孔洞时,需要从整体上來分析孔洞的形态,确保空白的有效闭合,避免将来发展成裂痕等问题。



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