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李法庆 2邵 芳1，2

　　1山东大学 2滨州职业学院

　　摘要　　钛合金因其性能的优越性，在航空、航天、石油、化工、汽车等工业领域得到了广泛应用，本文从热力学的角度研究碳化钨基硬质合金刀具和碳化钛基硬质合金刀具加工钛合金时的溶解扩散磨损特点，对两类刀具材料与钛合金的亲和性做了热力学分析，结果表明碳化钨基硬质合金刀具更适合加工钛合金。

　　关键词　　热力学，硬质合金刀具，钛合金

　　1引言　　钛合金的密度小，比强度、比刚度高，抗腐蚀性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能都很好，具有优良的综合性能，是一种新型的、很有发展潜力和应用前景的结构材料[1]。但由于钛合金强度高、硬度大，切削加工时，切屑与前刀面接触面积小，刀尖应力非常大，与45钢相比，钛合金的切削力虽然只有其2/3～3/4，可是切屑与前刀面的接触面积却更小(只有45钢的1/2—2/3)，所以刀具切削刃承受的应力反而更大，刀尖或切削刃容易磨损;钛合金摩擦系数大，而热导率低(分别仅为铁和铝的1/4和l/16)，刀具与切屑的接触长度短，切削热积聚于切削刃附近的小面积内而不易散发，这些因素使得钛合金的切削温度很高，造成刀具磨损加快并影响加工质量[2-3];由于钛合金弹性模量低，切削加工时工件回弹大，容易造成刀具后刀面磨损加剧和工件变形;钛合金高温时化学活性很高，钛合金切削加工中，工件材料极易与刀具表面粘结，加上很高的切削温度，所以刀具易产生扩散磨损。本文从热力学的角度研究了碳化钨基硬质合金刀具和碳化钛基硬质合金刀具在加工钛合金时的溶解扩散磨损特点，对两种刀具与钛合金的亲和性做了热力学分析。

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