立方晶格金属扫描电子束抛光处理下表面建模与试验研究

• 作者: 李新凯 王荣 魏德强 董玉健 黄宇燕
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 立方晶格金属 扫描电子束 抛光 起伏 能量密度 凸起 粗糙度
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 精密与超精密加工|Precision and Ultra-precision Machining
• 页码范围: 212-219
• 页数: 8页
• 分类号: TG580.692
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.01.022

摘要

目的 探究扫描电子束作用下立方晶格金属表面凸起的温度随扫描时间的变化规律.方法 以铣削加工后的立方晶格金属试样为研究对象,通过数值模拟的方法剖析表面凸起形状和一维热传导模型,采用理论和抛光试验相结合的方法分析电子束能量密度、电子束作用时间与温度之间的函数关系,并通过仿真软件建立不同材料属性、凸起形状影响下的温升曲线.结果 铣削表面的凸起形状可简化为圆锥形、半椭圆形和半球形,表面凸起的温度受到电子束能量密度、电子束作用时间以及起伏形貌参数比三个因素影响.凸起温升速率与材料导热性能正相关,当起伏的温度高于熔点200 K时,45钢与AZ91D镁合金的表面粗糙度均有所降低.起伏形状的温升速率与形状比正相关,且圆锥形凸起经三角函数拟合后的起伏温升曲线和形状比数值相似度较高.结论 扫描电子束抛光处理立方晶格金属表面时,通过建立凸起的温度变化曲线,可指导电子束工艺参数选取,预测表面形貌变化.