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摘要
高速切削过程中，剧烈的塑性变形和极高的切削温度容易引起已加工表层材料的微观组织缺陷，从而成为工件服役过程中疲劳断裂的潜在风险。本文结合试验测试和有限元仿真研究了GH4169高温合金高速加工表层材料的微观组织演变规律及形成机制。开展了高速正交切削试验，并通过电子背散射衍射（EBSD）技术观测了已加工表层材料的微观组织。随后，基于修正的Johnson–Cook本构模型建立了GH4169高温合金高速正交切削有限元分析模型，并获得切削过程中工件表层材料的温度场和应变场。结果表明，已加工表层材料的温度、应变和微观组织均呈现梯度分布特征，近表层材料的晶粒细化至纳米级。切削过程中产生的梯度分布的力–热载荷是导致已加工表层材料微观组织呈现梯度分布的原因。
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单位中国航发商用航空发动机有限责任公司; 工业和信息化部; 西北工业大学
