用正交切削法测定材料断裂韧性的方法

摘要

本发明公开了一种用正交切削法测定材料断裂韧性的方法，包括以下步骤：1）对材料待测试样初加工；2）将测力仪安置于工件下方并与机床工作台固定连接、用于测量测力仪测得的切削力Fc和切削推力Ft；3）在机床上对待测试样切削加工；4）在不同切削厚度ac下，计算或测量切屑厚度ach；5）计算得到被切削材料的断裂韧性值Gc：正交切削时材料的受力状态为平面应变状态，待测试样不需制成特定形状，测试过程简单易行；切削刀具可使去除层材料与基体之间迅速断裂，可有效解决高韧性、低屈服强度材料的裂纹钝化问题，使用正交切削实验确定材料断裂韧性的方法完全可替代现有测试方法。

主权项

1.一种用正交切削法测定材料断裂韧性的方法，其特征是，包括以下步骤：1）对材料待测试样初加工；2）将测力仪安置于工件下方并与机床工作台固定连接、用于测量切削力F_c和切削推力F_t；3）在机床上对待测试样切削加工；4）在不同切削厚度a_c下，计算或测量切屑厚度a_ch；5）根据以下公式计算得到被切削材料的断裂韧性值G_c：$\frac{F_c}{a_w}-\frac{F_t}{a_w}\tan \phi =\frac{{\sigma }_s}{2}{a}_c(\tan \phi +\frac{1}{\tan \phi })+G_c,$其中，F_c为切削力、F_t为切削推力、a_c为切削厚度、a_w为切削宽度、σ_s为工件材料的屈服强度；计算得到被切削材料的断裂韧性值G_c；其中$\tan \phi =\frac{\cos {\gamma }_0}{(a_{\mathrm{ch}}/a_c)-\sin {\gamma }_0},$为剪切角为，γ₀为刀具前角，a_ch为切屑厚度。