PBX切屑的细观特征及其形成机理的研究.pdfVIP

第 １７卷　第３期 含　能　材　料 Ｖｏｌ．１７，Ｎｏ．３ ２００９年６月 　　 　ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＮＥＲＧＥＴＩＣＭＡＴＥＲＩＡＬＳ　 　 Ｊｕｎｅ，２００９ 文章编号：１００６９９４１（２００９）０３０３０７０５ ＰＢＸ切屑的细观特征及形成机理研究 唐　维，李　明，闫　斌，赵永忠，张　丘，刘　维，赵小东 （中国工程物理研究院化工材料研究所，四川 绵阳６２１９００） 摘要：采用激光粒度仪测试高聚物粘结炸药（ＰＢＸ）切屑的粒径，表明相同工艺参数下加切削液的切屑平均粒径 大于干车削的，同时粒径随进给量增大而增大，随机床主轴转数提高而减小，未体现出与车削深度相关的明显关 系。利用 ＳＥＭ观测发现 ＰＢＸ切屑主要有针状、块状和鳞片状三种细观形态，切屑的形成体现为裂纹的成核扩展导 致的宏观断裂，并主要表现为炸药颗粒的穿晶断裂。使用工业 ＣＴ探测试样亚表面表明裂纹的扩展路径和刀具工 件相对运动状态以及工件结构边界条件有关，方向指向较为薄弱的工件表面。建立的切屑形成过程唯象模型有助 于理解切屑的形成机理。 关键词：材料科学；高聚物粘结炸药（ＰＢＸ）；切屑；裂纹；细观特征；切屑形成机理 中图分类号：ＴＪ５５；ＴＱ０２１．５　　 文献标识码：Ａ　　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６９９４１．２００９．０３．０１４ 展路径及形貌，总结 ＰＢＸ切屑的形成机理并建立其形 １　引　言 成过程的唯象模型，以期能增强对 ＰＢＸ切削过程的 高聚物粘结炸药（ＰＢＸ）是一种由粘弹性的粘结剂 理论认识。 和硬脆性的炸药粒构成的颗粒复合材料。ＰＢＸ切屑 ２　试　验 的形成总是伴随着裂纹的成核扩展，研究其形成机理 可提高对炸药部件在机加过程中的掉块质量事故的认 ２．１　材料与仪器 识。同时，ＰＢＸ切屑的断裂脱落及其细观特征影响着 　　材料：某奥克托今基 ＰＢＸ试样 １４发（ １６ｍｍ× Φ 加工过程的安全性，决定着加工表面的形成过程和质 １０ｍｍ，在ＣＭ０６２０卧式普通车床上加切削液车削而成）。 量（微观几何形貌、粗糙度等）。因此研究 ＰＢＸ切屑的 　　仪器：ＣＫＡ６１３６卧式数控车床，ＣＭ０６２０卧式普通 细观特征和形成机理又对增强炸药机械加工过程的理 车床，激光粒度分布测试仪（ＬＳＰａｒｔｉｃｌｅＳｉｚｅＡｎａｌｙｚｅｒ 论认识，保证和提高加工安全性和加工表面质量具有 ３．０２．２０），扫描电子显微镜（ＫＹＫＹ２８００Ｂ），工业 ＣＴ。 现实意义。 高速钢圆弧刃车刀，刀尖半径约Ｒ０．２ｍｍ，前角约５°， 　　目前，虽尚无对炸药切屑研究的相关报道，但其它 加工时主偏角８５°，副偏角１５°。 材料切屑形成机理的研究已取得了长足的进展，主要 ２．２　试验方法 方法有马天颖［１］ ［２］ 提出的“宏切屑”方法，赵迎祥 、陈 　　首先对 １４发 ＰＢＸ试样开展干车削和加切削液车 ［３］ ［４］ 建岭等 采用的有限元仿真方法，陈志雄 、武文革 削试验（本研究以水作为切削液，有无切削液均统一 ［５］ ［６］ 等 、李昕等 采用的运动学模型推导的方法以及金 采用表 １车削参数，每发试样车削一次），以进行