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镍基高温合金具有优良的高温强度、耐腐蚀性和稳定性,被广泛的应用于制造航空发动机和燃气轮机的热端部件。然而,在其磨削加工过程中,由于传统冷却液的换热效率低和润滑性能差,砂轮服役寿命以及工件的加工表面质量和尺寸精度受到严重影响。而纳米流体作为一种新型的高效换热润滑工质,具有较高的导热系数和良好的抗磨减摩性能以及承载能力,能实现较好的冷却和润滑效果,常被作为冷却润滑介质广泛应用到磨削加工过程中。传统磨削中采用冷却介质外部冷却的方式,无法有效的发挥其换热和润滑效果,内冷却磨削方法将冷却介质从砂轮内部向外喷射至磨削弧区,成为磨削加工强化换热的积极有益尝试。因此,在高温合金内冷却磨削工艺中采用纳米流体作为冷却润滑介质,对实现镍基高温合金的高效高质磨削加工具有十分重要的意义。本文采用具有换热能力高和承载能力强的Al2O3纳米颗粒添加到大豆油中,并结合物理和化学方法制备出均匀稳定的大豆油基Al2O3纳米流体悬浮液,将其作为冷却润滑介质应用到镍基高温合金内冷却磨削工艺,研究其对镍基高温合金磨削温度和加工表面完整性的影响特征。论文的主要内容如下:(1)在恒温水浴条件下结合磁力搅拌和超声振荡的分散方式,采用两步法制备大豆油基Al2O3纳米流体油样,研究十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基硫酸钠(SDS)、聚乙二醇600以及Span80等四种表面活性剂对Al2O3纳米颗粒在大豆油中的分散性和稳定性的影响规律,通过沉降法和光度计法优选出具有最佳分散效果和稳定特性的表面活性剂,然后制备出不同质量分数的多种Al2O3纳米流体油样。(2)采用接触角测量仪测量Al2O3纳米流体油样在镍基高温合金基底上的接触角、分析Al2O3纳米颗粒的浓度对纳米流体润湿性能的影响;基于平面热源法采用热特性分析仪测试了2.0wt%纳米流体和大豆油在不同温度下的导热系数,利用黏度计检测了不同温度下的黏度,探究了纳米粒子以及温度对纳米流体和大豆油的导热系数和黏度的影响规律。采用HRS-2M型高速往复摩擦试验机开展了Al2O3纳米流体的摩擦学性能实验,优选出具有最佳的减摩能力和抗磨效果的纳米流体的质量分数;同时采用带能谱功能的扫描电镜对磨损表面进行观测和能谱分析,分析了纳米流体磨削液的抗磨减摩机理。(3)采用制备的Al2O3纳米流体磨削液开展镍基高温合金内冷却磨削实验,在相同磨削参数下,对比分析了Al2O3纳米流体、传统冷却液和纯大豆油对磨削温度和工件加工表面表面完整性的影响规律,研究了Al2O3纳米流体的换热能力、润滑效果,分析了Al2O3纳米颗粒在磨削中的抗磨机理。