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抛光材料缺陷及其破坏方式

发布时间:2020-11-02发布人:豫磨精饰

  在进行超精密切削时,从工件上去除的一块材料的大小(切削应力所作用的区域)就是加工单位,加工单位的大小和材料缺陷分布的尺寸大小不同时,被加工材料的破坏方式就不同。材料微观缺陷分布或材质不均匀性,有以下几种情况(见图0-4):
  1)晶格原子、分子 其破坏方式是把原子、分子一个一个地去除。
  2)点缺陷 当晶体中存在空位、填隙原子、杂质原子等时,称为点缺陷或原子缺陷,其破坏方式是以这些原子缺陷为起点来增加晶格缺陷的破坏。
  3)位错缺陷和徽裂纹 位错缺陷就是晶格位移,即有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象,它在晶体中呈连续的线状分布,故又称为线缺陷。当晶体中存在位错缺陷和微裂纹等线缺陷时,其破坏方式是通过位错线的滑移和微裂纹引起晶体内的滑移变形。
  4)晶界、空隙和裂纹:它们的破坏是以缺陷面为基础的晶粒间破坏。
  材料的破坏方式与其应力作用的区域有密切关系,当应力作用区域在上述各种缺陷空间的范围内时,则材料会以加工应力作用区域相应的破坏方式而破坏。如果加工应力作用区埭比上述缺陷空间范围更广,则会以更容易破坏的方式雨破坏。所以,材料的破坏方式不仅与其微观缺陷分布或材质不均性有关,而且与其应力作用的区域有关,即与加工单位的大小有关,与徽量切削的背吃刀量有关。
  例如,在由大小为数微米到数百微米的微细晶粒所组成的金属材料中,在晶粒内部,一般在1jm的间隔内就有一个位错缺陷,即每平方厘米有10*个。当加工应力作用在比位错缺陷平均分布间隔1pm还要狭窄的区域时,在此区城内是不会发生因位错线移动而产生材料的滑移变形。当加工应力作用在比位错缺陷平均分布间隔1pm还要宽阔的区域时,则位错线就会在位错缺陷的基础上发生滑移,晶体产生滑移变形或塑性变形。当加工应力作用在比晶粒大小更宽时,则多数情况易发生由晶界缺陷所引起的破坏。实际上,当加工应力作用在比位错缺陷平均分布间隔还要狭窄的区域内时,由于存在着空位、填隙原子等缺陷,也有可能会演变成位错缺陷而发生局部滑移变形。

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