原位自生TiB2/Al復合材料磨削表面質量研究

張永強，周超羨，林坤陽，汪文虎，蔣睿嵩

（1. 中國航發商用航空發動機有限責任公司，上海 200126；2. 西北工業大學現代設計與集成制造技術教育部重點實驗室，西安 710072）

顆粒增強金屬基復合材料具有高比強度和比剛度、耐磨、耐疲勞、低膨脹系數、低密度、高屈服強度、良好的尺寸特性和導熱性等優異的力學性能和物理性能，可廣泛應用于航空航天等領域[1-3]。普惠公司從PW4084發動機開始，將擠壓態顆粒增強鋁基復合材料用于風扇出口導流葉片，提高了部件性能，并且成本至少下降33%[4-5]。但是，由于顆粒增強金屬基復合材料中存在硬度大、強度高、耐磨損的增強顆粒，這種材料的不均勻使得該類復合材料難以機械加工。

傳統顆粒增強鋁基復合材料通過將增強顆粒加入鋁基體中攪拌復合制備而成，其增強顆粒通常存在尖角、尺寸較大、分布不均勻等問題，同時界面反應難以控制，造成其性能不穩定[6-7]。原位自生顆粒增強鋁基復合材料增強顆粒在鋁基體中的原位反應直接生成，其尺寸細?。{米和亞微米級），外形圓整，并且顆粒與基體之間具有良好的相容性，界面干凈，無雜質污染，各項性能更加穩定[8-13]?；谏鲜鰞烖c，原位自生顆粒增強鋁基復合材料在航空發動機領域具有良好的應用前景。

磨削加工因其精度高的特點，常常作為零件的終加工工序。針對鋁基復合材料的磨削加工性能研究，主要集中在傳統的顆粒增強鋁基復合材料。ILio等[14]采用傳統砂輪和超硬磨粒砂輪磨削金屬基復合材料，研究發現金屬基復合材料的磨削性能受砂輪磨粒和工件材料增強相形態的共同影響，砂輪退化主要由軟質基體材料阻塞砂輪孔造成?！?br>