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    磨削燒傷的成因與危害
    發布時間:2023-05-10 03:12:08來源:瀏覽:795次

    不同于其他的切削加工,廣泛用于零件精密加工的磨削,由于被切金屬層較薄,產生的切屑也少,加之砂輪的導熱性差,因此僅有不到10%的熱量能被切屑帶走,而大約60-90%的熱量會傳入工件。這些傳入工件的熱量在磨削過程中常常來不及進到工件深處,在很短時間內聚集在表層形成局部高溫,以致磨削區溫度可達800-1000度甚至更高,從而在表面形成極大的溫度梯度。此外,期間還存在較其他加工方式更大的切削力,在磨削熱、磨削力兩者的綜合作用下,引起了零件表層的金相組織變化并產生了殘余應力,而這就是所謂磨削燒傷的成因。

    鑒于由鐵磁性材料制成的工件一般在磨削加工前都需經歷熱處理這道工序,藉助在工件表面形成的馬氏體組織,將能夠提供足夠的硬度。至于磨削區很高的溫升和很大的溫度梯度之所以會使金相組織發生變化的原由,則是因為只要當磨削區的溫度一旦超過馬氏體轉變的溫度-----無論此時是否達到材料的相變溫度-----都將由于所產生的回火或退火現象引起金相組織的轉變,而這將會直接導致工件表面硬度不同程度的下降。另一方面,磨削過程中工件表面溫度的急劇上升,以及之后的開始冷卻直至最后冷卻,會引起了零件表層的熱脹冷縮,這就造成了自工件表面至內部的各層產生各異的殘余應力,若表面的殘余應力呈現為拉應力的態勢,且幅值又較大,那就埋下了一個質量隱患。

    磨削燒傷大多數發生于旋轉類零件,如汽車與發動機中的轉向節、傳動軸、閥桿、泵、凸輪軸、曲軸、氣門等,以及軸承、齒輪等通用類零件。這些零件大多使用在交變載荷的工作環境下,對工件的表面質量有很高的要求。就以發動機中的凸輪軸為例,其工作(凸輪)表面硬度的下降會直接影響凸輪軸的使用性能;而若經磨削后的工件表層存在較大的殘余(拉)應力,雖然在它的幅值小于材料的強度極限時并不會致使表面開裂,形成所謂的磨削裂紋,但在交變載荷作用下,這一隱患很容易擴大,從出現在表面的少數細紋發展為網狀裂紋的擴張以至于相互連接,最終造成工件表面的剝落,從而使凸輪軸失去功能,直接危及運行中的發動機。

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