“你看看这个。”他把东西递给李向前,神情严肃。
李向前接过来,入手感觉分量不轻。他解开红布,里面是一块形状不规则的金属零件,表面呈现出一种奇异的暗金色,上面布满了细密的裂纹,像破碎的瓷器。
“这是……”李向前用手指轻轻摩挲着裂纹的边缘,感受着那冰冷的触感。
“某重点型号飞机,发动机涡轮盘的残骸。”王教授的声音压得很低,“飞行测试时,发生了断裂。”
李向前的心头微微一跳。涡轮盘,发动机里转速最高、受力最复杂的零件,被称为发动机的“心脏”。它要是出了问题,后果不堪设想。
“我们课题组的最终目标,就是要解决这种新型‘定向凝固高温合金’的加工难题。”王教授指着那块残骸,“这种材料,强度、耐高温性能都远超我们之前用的Gh系列。但它的加工性,简直是一场噩梦。”
他叹了口气:“我们用最好的金刚石刀具,切不了几毫米,刀具就直接崩掉了。切削过程中的内应力极大,加工完成后,就算表面看起来没问题,放上几天,它自己就会产生这种微裂纹。”
“自裂?”李向前皱起眉头,“这是加工硬化和残余应力导致的?”
“对!”王教授赞许地看了他一眼,“问题是,我们找不到消除这种残... ...余应力的方法。常规的热处理时效,对这种定向凝固的柱状晶组织根本不起作用。应力无法释放,越积越多,最后超过了材料本身的强度极限,就自己裂开了。”
李向前拿着那块沉重的残骸,脑子飞速转动。
定向凝固,柱状晶……这代表材料在各个方向上的力学性能是不均匀的,也就是“各向异性”。用常规的切削理论去套,肯定行不通。
他闭上眼睛,脑海中浮现出无数刀具切入金属的画面。车、铣、刨、磨、镗……各种加工方式在他脑中飞速演练。
常规的切削是“减材制造”,是用更硬的刀具,强行把材料从工件上剥离下来。但面对这种又硬又脆的“天外神铁”,这种方法无异于以卵击石。
必须逆向思考。
如果……如果不是用“切”,而是用别的方法呢?
“王教授,”李向前缓缓睁开眼,目光里闪烁着一种奇异的光彩,“我们能不能……不‘切’它?”
“不切?”王教授愣住了,“不切怎么加工成型?”
“我的意思是,不用传统的切削方式。”李向前组织着语言,“这种材料硬度太高,切削力必然巨大,产生应力是无法避免的。我们能不能换个思路,比如……用‘腐蚀’?”
“化学蚀刻?”王教授立刻摇头,“不行。那种方法精度太差,只能用于制造印刷电路板之类的东西。涡轮盘的型面精度要求是微米级的,差一点,整个发动机的气动效率就全毁了。”
“不是普通的化学蚀刻。”李向前的语速开始加快,思维的火花在迸发,“我设想的是一种‘电火花’加工方式。”
“电火花?”这个词对七十年代的学者来说,还相当陌生。