随着科学研究的不断发展,科学创新如商品一样,渗入了各行各业的每一个角落。存在即合理,黑格尔这样解释物质世界。每一种事物都包含它存在的自然规律,只要有一双善于发现的眼睛,我们都可以找到其所拥有的价值。切削加工形成的切屑以往都是作为废品,然而近些年来成为许多学者的研究对象。切屑的形成过程中力的加载方式较为特殊,同时大应变、高应变率和热的产生等导致与其他结构材料的受力变形方式有所不同。锯齿形切屑是材料进行切削加工时常见的一种切屑。由于热软化、应变硬化的交替作用或周期性裂纹的产生,使得锯齿形切屑形成呈现很明显的规律性。在很多材料的锯齿形切屑形成过程中,锯齿单元之间发生的变形局域化和绝热温升过程,我们称之为绝热剪切。这种现象也常出现在很多材料的爆炸、高速碰撞和冲击等高应变率的高速变形过程中。绝热剪切的研究具有非常重要的理论价值和工程应用价值。本文以TC4钛合金作为实验材料进行切削实验,在不同的切削速度、刀具前角和进给速度下获得锯齿形切屑,并对试样进行了金相分析、显微硬度测试和扫描电镜观察等,采用红外测温仪测量切削温度。对不同条件下获得的锯齿形切屑进行了形态数据分析,分析了剪切带内材料组织的演变规律。同时,用淬火钢42CrMo和高碳钢Cr12MoV的锯齿形切屑作为对比分析,讨论TC4钛合金锯齿形切屑的形成机理以及两种形成机理的关系。结果表明,切屑形态数据的变化表明了切屑应力应变状况和变化趋势,绝热剪切发生在一定切削条件下,随着切削条件的变化,剪切带内依次由形变带、形变带和转变带、转变带(或加少量形变带)构成,转变带的出现代表绝热剪切的发生。热(粘)塑性失稳理论和周期脆性断裂理论是关于锯齿形切屑形成的两大理论,分析表明TC4钛合金锯齿形切屑形成属于热(粘)塑性失稳理论。绝热剪切具有良好的晶粒细化作用,本文构想利用绝热剪切实现材料晶粒超细化是获得超细晶材料的一种方法。