近日，我院工业设计系青年教师郭福州在陶瓷铣刀加工高温合金磨损特性研究领域取得相关进展，研究成果《SiAlON双圆弧立铣刀加工Inconel 718的切削状态演变、磨损行为和扩散机理》（Cutting state evolution, wear behavior, and diffusion mechanism of SiAlON double-circular-arc end mill in machining of Inconel 718）发表于期刊《Wear》。《Wear》是摩擦磨损领域的国际顶级期刊，目前影响因子为5.3（SCI二区TOP）。该研究由我校与南京理工大学合作完成，论文第一作者和通讯作者为青年教师郭福州，中国石油大学（华东）为第一署名单位和唯一通讯单位。该研究获得国家自然科学基金、山东省自然科学基金以及中央高校基本科研业务费专项资金的联合资助。
论文首页
镍基高温合金广泛应用于燃烧室机匣、涡轮叶盘和叶片等关键热端部件，其高效加工因切削高温、刀具磨损和复杂组织结构特性面临严峻挑战。SiAlON陶瓷立铣刀凭借优异的耐磨性和高温稳定性，在加工高温合金时展现出显著技术优势，材料去除率达硬质合金刀具的数倍至数十倍。然而，SiAlON陶瓷整体棒料在制备过程中难以兼顾高致密性与组织均匀性，导致成品立铣刀在切削时频发刀尖破损失效。本文作者曾利用热-电耦合仿真模型结合放电等离子烧结技术成功制备高性能SiAlON陶瓷立铣刀棒料。该前序工作发表于期刊《Journal of Advanced Ceramics》（论文链接：https://doi.org/ 10.26599/JAC.2023.9220786）。在此基础上，本论文系统研究SiAlON陶瓷双圆弧立铣刀加工高温合金Inconel718的切削状态演变、磨损行为和扩散机理，揭示热-力耦合条件下切削力-温度-刀具磨损的相互作用关系，深入剖析刀具前刀面磨损区域的扩散行为，阐明其磨损机理。结果表明，基于放电等离子烧结技术制备的自研SiAlON陶瓷双圆弧立铣刀，可实现高抗破损性和切削性能的综合提升，为高温合金高效切削提供了理论基础和技术参考。
论文图形摘要
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.wear.2025.206063
