較常見切屑類型是鋸齒型和間斷型切屑-抽樣檢測顯微鏡
顆粒增強MMC加工的切屑形成
切屑形成涉及加工中剪切帶的塑性變形,傳統上,在金屬
切削過程中,剪切帶可以根據薄或厚平面模型進行分析。在較大切
削速度下,剪切帶近似于薄平面模型,這樣就更容易確定剪切帶的
角度。在實踐中,MMC通常在較高的切削速度下進行加工,因此,
這個近似的薄平面模型就能模擬加工過程。但是,不能簡單地認為
切屑的形成只與剪切帶的性質有關,它還與材料的性質、微觀結構
和加工中的不穩定因素有關。在切削加工中切屑形成的類型高度依
賴于切削條件,概括地說,切屑的類型可以分為:連續型、積屑瘤
型、鋸齒型和間斷型
通常.在較高切削速度和(或)用較大前角的刀具進行加工
時會形成連續型切屑。切屑變形主要發生在第一變形區,在MMC的
加工中,較常見的切屑類型是鋸齒型和間斷型切屑,在某些有限的
切削條件下,也會形成連續型切屑,F,在加工鈦合金時,較常見
的是鋸齒型切屑。切屑形成機理總是伴隨著剪切帶的嚴重塑性變形
而在鋁合金中加入碳化硅可以降低材料的延展性,從而形成間斷
型切屑。切屑形成機理為:首先形成裂紋,然后顆粒和基體脫離而
生成空隙,隨后空隙聚集,并且沿著剪切帶傳播,空隙擴大到一定
程度后材料斷裂,較后產生材料滑移.較終形成半連續型切屑。從
鈦合金MMC的附加試驗中得到以下結論:使用鋒利的刀具會產生連
續型切屑,而使用磨鈍的刀具.在更大進給量或者背吃刀量的情況
下,會形成半連續型切屑。研究人員還發現MMC和整體材料的切屑
形成機制是相似的。MMC中顆粒的流動線與鋁、鈦和鋼的流動線相
似,因為隨著晶界的變形,在切屑的根部,顆粒會沿著剪切面定向
排列。另一方面,由于顆粒的破裂和位移,使其在MMC加工中起到
了重要的作用。因此切屑的形成高度依賴于顆粒的破裂和位移,從
而影響MMC加工中的切削力。
通過對比鋁基MMC加工中所生成典型切屑的縱向顯微圖,發
現顆粒的體積分數對切屑形成也具有一定的影響。該切削試驗是在
牛頭刨床上進行的,分別對體積分數為0、10、20和30%碳化硅顆
粒增強鋁合金進行低切削速度(16.6 m/min)加工。結果表明,隨
著顆粒的體積分數由0%增加到30%,切屑的輪廓由波浪形變為明
顯的鋸齒形,在較高切削速度下則沒有這種現象。切屑的掃描電子
顯微鏡(SEM)圖像清晰地展示出在切屑形成的過程中,斷裂是從切
屑的外表面開始的,然后向刀尖方向傳播,較終切屑徹底斷開。