機(jī)械加工表面質(zhì)量概述(ppt47頁)-文庫吧資料
2025-02-11 06:39本頁面
【正文】 時，在表面層及其與基體之間就會產(chǎn)生互相平衡的應(yīng)力，稱為表面層的殘余應(yīng)力。如淬火鋼在磨削時，如果磨削區(qū)的溫度超過馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度（中碳鋼在 250～ 350℃ ），但未超過相變臨界溫度（碳鋼約為 720℃ 左右）時，則工件表面層的馬氏體組織產(chǎn)生回火現(xiàn)象，轉(zhuǎn)變成硬度較低的回火組織（索氏體或屈氏體）。 2. 影響磨削加工金相組織變化的因素 影響金相組織變化的因素有： 工件材料、磨削溫度和冷卻速度 。 退火燒傷 若重磨時不伴有冷卻液，磨削表面的馬氏體組織在超過相變臨界溫度的高溫作用下轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，則因冷卻緩慢而形成退火組織，其強(qiáng)度和硬度都急劇下降。這種導(dǎo)致磨削表面層總體物理機(jī)械性能下降的現(xiàn)象稱為淬火燒傷。它會使工件表面出現(xiàn)一層二次淬火馬氏休組織，而在它的下層溫度較低，冷卻亦慢，則轉(zhuǎn)變?yōu)檫^回火組織。 淬火燒傷 當(dāng)磨削區(qū)的溫度超過相變臨界溫度時、原淬火所得到的馬氏休組織將轉(zhuǎn)回到奧氏體。這種燒傷現(xiàn)象稱為回火燒傷。磨削工件表面溫度可高達(dá) 500℃ ～ 600℃ ，甚至 700℃ ～ 800℃ 以上，足以使工件表面產(chǎn)生金相組織變化。而一般切削加工只有 50％以下的熱量傳入工件。加之磨削時大多數(shù)（約 70％以上）熱量傳入工件。這里側(cè)重介紹磨削淬火鋼時的燒傷問題。當(dāng)溫度升高到一定程度時將發(fā)生金相組織變化，從而改變加工表面原有的物理機(jī)械性能，這種現(xiàn)象以磨削加工最為嚴(yán)重也最為常見。 ③被加工材料 一般來說，硬度越小塑性越大的材料切削后的冷硬現(xiàn)象越嚴(yán)重。進(jìn)給量加大時，切削力增大，塑性變形程度增加，所以冷硬程度加大，如圖所示。刀具前角減小時，冷硬程度也有所加大。 2. 影響冷作硬化的主要因素 影響冷作硬化的主要因素有刀具、切削用量和被加工材料。一次具體的切削加工后，工件表面的強(qiáng)化程度是這兩種對立過程綜合作用的結(jié)果。當(dāng)溫度超過 T熔時，則可產(chǎn)生完全的再結(jié)晶，表面層物理機(jī)械性能幾乎可以完全恢復(fù)。 （ 2）不完全強(qiáng)化 冷硬層中已發(fā)生剪切、滑移、扭曲、破碎的晶格是不穩(wěn)定的，在熱作用下原子活動力增強(qiáng)。 由于切削條件不同，在切削加工時表面層的加工硬化可能有以下兩種情況。宏觀上就表現(xiàn)為硬度、強(qiáng)度的增加，使加工表面出現(xiàn)強(qiáng)化現(xiàn)象。 1. 加工硬化產(chǎn)生的原因 材料發(fā)生塑性變形時，材料原本排列整齊的晶格將發(fā)生剪切、滑移、拉長、扭曲、破碎等現(xiàn)象。振動產(chǎn)生的原因如砂輪不平衡、主軸的振擺、工作臺的爬行等；砂輪的鈍化和糊塞所引起的較大摩擦力，也會激發(fā)起自激振動。甚至還能造成表面層燒傷、微裂和金屬組織的破壞。在工件的一小塊表面上經(jīng)歷許多次砂粒的切削和刻劃，所以殘留面積就與砂輪的粒度、彈性、砂輪的修整、砂粒的崩落、磨鈍、磨粒的切削厚度等有關(guān)。影響磨削表面粗糙度的因素主要有以下三個方面。 二、磨削加工后的表面粗糙度 磨削過程可看作是極多刀齒的銑刀實行特高速銑削。所以，在切削加工中常使用切削液來改善摩擦狀況，降低表面粗糙度。切削過程中積屑瘤在受到振動、沖擊時會發(fā)生斷裂脫落現(xiàn)象，使粗糙度加大。加工如鑄鐵一類的脆性材料時，一般產(chǎn)生崩碎狀切屑，在加工表面上出現(xiàn)微粒崩碎的痕跡，使已加工表面呈麻點狀的不光潔現(xiàn)象。 （ 1）工件材料性質(zhì)的影響 加工碳素鋼等塑性材料時，加工表面會發(fā)生彈塑性變形。c ot c otrrfHkk? ?用刀尖圓弧半徑為re 的 刀 具 時 ： 28 efHr? 2. 物理因素 切削加工后工件表面的實際粗糙度往往比上述理論粗糙度大得多，如圖所示。刀具給定后，高度差 H理論上可通過計算求得。 1. 幾何因素 切削加工中由于進(jìn)給運動的存在，在被加工表面上不可避免地要留下未曾切削的殘留面積，如圖所示。 另外，表面粗糙度對零件間的密封性和摩擦系數(shù)也有很大的影響，粗糙度小則密封性好，摩擦系數(shù)?。环粗畡t密封性差，摩擦系數(shù)大。因此，在設(shè)計零件時，對于配合精度要求高的零件應(yīng)該規(guī)定較小的表面粗糙度。 4. 對零件配合性質(zhì)的影響 在間隙配合中，如果配合表面粗糙度較大，則在初期磨損階段磨損量就大，造成零件的尺寸發(fā)生變化，使配合間隙增大，改變了配合性質(zhì)。所以。由于粗糙表面的凹谷處容易積聚腐蝕性介質(zhì)而發(fā)生化學(xué)腐蝕，或在兩種材料表面粗糙度的凸峰間容易產(chǎn)生電化學(xué)作用而引起電化學(xué)腐蝕。 3. 對零件耐腐蝕性能的影響 零件的表面粗糙度對耐腐蝕性也有影響，當(dāng)零件在潮濕的空氣中或在腐蝕性介質(zhì)中工作時。當(dāng)表面殘余應(yīng)力為壓應(yīng)力時，可延緩疲勞裂紋擴(kuò)展。 適當(dāng)?shù)挠沧饔不商岣吡慵钠趶?qiáng)度，但硬化過度，則容易在零件表面產(chǎn)生微裂紋，造成疲勞擴(kuò)展，反而降低疲勞強(qiáng)度。 2. 對零
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