最近，期刊《Journal of Manufacturing Processes》发表了题为“Molecular dynamics simulation for nanometric cutting of NiTi shape memory alloys at elevated temperatures”的研究论文。硕士生陈博龙为论文第一作者，许剑锋教授为论文通讯作者。

在纳米切削过程中，材料变形机理与切削温度密切相关。本研究通过等原子镍钛形状记忆合金纳米切削的分子动力学模拟，研究了高温下的切割机理。分析了马氏体和奥氏体在压痕和切削过程中的相互转变，以及切削温度的影响。结果表明，镍钛合金工件原子在压痕和切削过程中经历了马氏体相变和反相变，不同取向的马氏体促进了这种转变。此外，由于高温润滑作用，平均阻力系数随着切削温度的升高而降低，加工区域的切削力和相变也逐渐减小。在400和600 K的温度下，镍钛工件内部的一些位错显示出堵塞和缠结现象，切削模拟表明，在高温下位错的产生和残余应力较少，使得切削后残余马氏体相的显著减少。本文从原子学角度阐述了难加工材料镍钛形状记忆合金在高温下的切削机理，并为提高其可加工性提供了指导。

镍钛合金切削机理的研究

本研究得到了国家自然科学基金(52225506、52188102)的资助。

论文信息：B. Chen, Z. Wu, C. Liu, J. Zhang, X. Chen, J. Xiao, J. Xu, Molecular dynamics simulation for nanometric cutting of NiTi shape memory alloys at elevated temperatures, Journal of Manufacturing Processes, 124 (2024) 581-589.

论文链接： https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2024.06.031