理论教育 常见的磨削加工缺陷和形貌问题

常见的磨削加工缺陷和形貌问题

更新时间:2025-01-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:磨削裂纹 磨削裂纹是目前生产中经常出现的一种加工缺陷。磨削裂纹也有两种形态混合分布的。5)在工件最表层的磨削裂纹区,往往能看到磨削烧伤带,甚至可看到有二次淬火现象。6)磨削裂纹的宏观断裂均为脆性的,但微观机制可能是脆性的,也可能是塑性的。烧伤的同时,往往伴随有磨削裂纹或剥皮。渗碳零件磨削过程中多产生此类缺陷。

(1)磨削裂纹 磨削裂纹是目前生产中经常出现的一种加工缺陷。工件在磨削过程中,由于磨削力与摩擦力大(磨削力要比其他切削力大数十倍)或砂轮过钝等因素,而形成很复杂的应力状态,它包括原有的残余应力、磨削热引起的热应力高速磨削时的机械(滚压)应力及磨削过程中发生相变(如表层温度过高引起马氏体相变)所引起的组织应力等,当总应力超过磨削工件本身强度极限时,即导致磨削裂纹。其特征如下:

1)磨削裂纹属于表面裂纹,即一般只发生在工件的磨削表面上,深度较浅,一般为0.01~0.25mm,且深度基本一致。

2)磨削裂纹的宏观形态一般有两种:一种是与磨削方向基本垂直且彼此基本平行分布的条状裂纹;另一种是呈封闭网状分布的裂纹(龟裂)。磨削裂纹也有两种形态混合分布的。

3)磨削裂纹的断口形态一般也有两种:一种是沿晶断裂,如渗碳齿轮和工具钢中的磨削裂纹;另一种是穿晶断裂,如调质类零件上的磨削裂纹。

4)磨削裂纹一般是在磨削过程中产生的,即边磨削边产生裂纹;有时在放置过程中,也可以产生裂纹。

5)在工件最表层的磨削裂纹区,往往能看到磨削烧伤带,甚至可看到有二次淬火现象。(www.daowen.com)

6)磨削裂纹的宏观断裂均为脆性的,但微观机制可能是脆性的,也可能是塑性的。

(2)表面损伤 磨削加工时,工件表面受到磨削力和磨削热的作用,引起表面组织的硬度和应力状态发生变化,致使表面淬硬损伤或回火损伤,即发生磨削变质。有时磨削热可使工件表层瞬时温度达数百摄氏度,甚至使表层金属熔融,从而使工件表层的物理化学性质发生变化。

(3)表面烧伤与剥皮 工件磨削表面呈明显色彩的斑点状、块状、点片状、线状、带状、鱼鳞片状或螺旋线状,甚至整个表面都呈变色的烧伤痕迹。烧伤的同时,往往伴随有磨削裂纹或剥皮。

渗碳零件磨削过程中多产生此类缺陷。渗碳层表面磨削时,砂轮与零件接触面较大,若砂轮过钝,或进给量过大,磨削瞬间温度可达1000℃左右,使表层金属发生加热回火,甚至退火的热处理过程,因而产生一层氧化膜,急冷时,也易于在应力集中区域形成疲劳剥落。

(4)表面残余应力 磨削表面残余应力存在于零件表层内,一般为拉应力、如塑变残余应力、相变残余应力等。它的大小和深度取决于磨削热与工件材料的性质。

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