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航空发动机机匣是发动机的重要零件,尽管可以通过使用先进机床和优化加工工艺的方法提高加工精度和效率,但是由于我国加工刀具切削性能差,造成机匣加工难度大,加工成本高昂。因此,如何提高国产刀具使用寿命,成为急需解决的问题。论文采用强流脉冲离子束辐照刀具表面,进行刀具表面改性实验研究。在TEMP-6型设备上分别使用1.5J/cm~2、2.3J/cm~2、4.7J/cm~2的强流脉冲离子束对M05刀具试样和YBG202刀具试样进行1次、5次、10次辐照实验。实验结果表明,试样被辐照后,表层产生烧蚀孔洞和龟裂,并且孔洞的尺寸会随着脉冲能量和辐照次数的增加而增加,孔洞的深度则会逐渐减小,试样表层逐渐变得平整、致密,但当试样表层沉积的能量过大后,试样表层将会出现微裂纹,特别是经过能量密度为4.7J/cm~2的强流脉冲离子束辐照10次后,裂纹缺陷尤为明显。经过不同能量密度的强流脉冲离子束辐照改性后,刀具的表面显微硬度均有了一定的提高,经过2.3J/cm~2的强流脉冲离子束辐照5次后,M05刀具试样的表面显微硬度由2101.0HV提高到了2396.7HV,相比于改性前提高了14.1%,YBG202刀具试样的表面显微硬度由1691.3HV提高到了2112.4HV,提高了24.9%。并且,随着试样表层沉积能量的增大,表面显微硬度会呈现出先增大后减小的规律。强流脉冲离子束改性体现出较为明显的长程硬化效应,试样在30μm~50μm的深度范围内显微硬度有着较明显的提高,经过4.7J/cm~2的强流脉冲离子束辐照10次后,试样的硬化层深度可达到150μm。经过辐照后,试样表面发生烧蚀重熔,晶粒细化、组织致密,试样的摩擦系数和磨损率均有较大幅度的降低。辐照改性后,M05刀具试样表层变得平整致密,表面显微硬度和耐磨性都有较大提高,刀具的切削性能得到了较大提升。YBG202刀具试样被辐照改性后,试样表层出现龟裂,刀具切削性能没有明显的提高。