在機(jī)械類產(chǎn)品中,很多重要零部件,如軸承、齒輪、曲軸、凸輪軸、活塞銷和萬向節(jié)等,在熱處理之后均需經(jīng)過磨削加工。磨削時(shí)單位切削面積上的功率消耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他加工方法,所轉(zhuǎn)化的大部分熱量會(huì)進(jìn)入工件表面,因此容易引起加工表面金相組織的變化。在工藝參數(shù)、冷卻方法和磨料狀態(tài)選擇不當(dāng)?shù)那闆r下,工件在磨削過程中極易出現(xiàn)相當(dāng)深的金相組織變化層(即 回火層 ),并伴隨出現(xiàn)很大的表面殘余應(yīng)力,甚至出現(xiàn)裂紋,這就是所謂的 磨削燒傷 問題。
磨削燒傷會(huì)降低材料的耐磨性、耐腐蝕性和疲勞強(qiáng)度,燒傷嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)裂紋。零部件的表面層燒傷將使產(chǎn)品性能和壽命大幅度下降,造成嚴(yán)重的質(zhì)量問題,甚至根本不能使用。為此,生產(chǎn)企業(yè)一方面要通過執(zhí)行正確、科學(xué)的工藝規(guī)范,減輕和避免出現(xiàn)磨削燒傷現(xiàn)象,另一方面還要加強(qiáng)對(duì)零部件的檢驗(yàn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格工件,并判斷正在進(jìn)行的磨削工藝狀況。
淬火鋼零件的磨削燒傷
淬火鋼零件的磨削燒傷主要有兩種形式:第一種是回火燒傷,第二種是淬火燒傷。
回火燒傷指當(dāng)磨削區(qū)溫度顯著地超過鋼的回火溫度但仍低于相變溫度時(shí),工件表層出現(xiàn)回火屈氏體或回火索氏體軟化組織的情況。
淬火燒傷。當(dāng)磨削區(qū)溫度超過相變溫度Ac1時(shí),工件表層局部區(qū)域就會(huì)變成奧氏體,隨后受到切削液及工件自身導(dǎo)熱的急速冷卻作用而在表面極薄層內(nèi)出現(xiàn)二次淬火馬氏體,次表層則出現(xiàn)硬度大為降低的回火索氏體,這就是二次淬火燒傷。
以萬向節(jié)十字軸為例,采用低碳合金鋼滲碳淬火后軸頸表面硬度為58~64HRC,磨削加工后的軸頸表面不允許有燒傷?,F(xiàn)有的磨削燒傷檢測(cè)方法是:選擇萬向節(jié)十字軸試樣,用線切割 縱截面 取樣,膠木粉鑲嵌,壓制成金相樣品,打磨、拋光切割面至鏡面,用4%硝酸酒精腐蝕;在XJL217(4XC)倒置式光學(xué)金相顯微鏡下觀察金相組織;采用HD21000顯微硬度機(jī)在400倍金相顯微鏡下對(duì)各區(qū)域的組織進(jìn)行觀察,且測(cè)試顯微硬度,載荷砝碼300g,保持時(shí)間10s。對(duì)于檢測(cè)結(jié)果若零件表層金相組織由正常的馬氏體、殘余奧氏體和碳化物局部轉(zhuǎn)變?yōu)槎未慊鸬鸟R氏體或高溫回火的托氏體等情況時(shí),則表明軸頸表面存在磨削燒傷現(xiàn)象。此方法檢驗(yàn)周期長(zhǎng),操作程序繁雜,要求檢驗(yàn)人員專業(yè)知識(shí)扎實(shí),產(chǎn)品檢測(cè)后無論是否合格都無法再使用。
此外,目前更加有效的無損檢測(cè)方法是采用磁彈法,即巴克豪森效應(yīng)檢測(cè)表面磨削缺陷和熱處理燒傷來檢查零部件表面磨削燒傷。此方法完全無損,準(zhǔn)確快速,避免酸洗。配備各種形狀探頭,可適合不同類型零件。設(shè)置報(bào)警限、計(jì)算機(jī)顯示 ??蓹z測(cè):軸承、齒輪、曲軸、凸輪軸 、噴油嘴、活塞桿、飛機(jī)起落架等。
磨削燒傷檢測(cè)儀技術(shù)參數(shù)
磨削燒傷檢測(cè)儀技術(shù)參數(shù)
交流電源/電壓90-260VAC,49-61Hz單相
最大電流(冷起動(dòng)下)115VAC時(shí)40A,230VAC時(shí)80A
功率消耗(空電池充電時(shí)最大)150A
正常最大功率消耗為100VA
磁化頻率:1.0-1000Hz
磁化電壓:0-16V
分析過濾范圍: 10-70 kHz
70-200 kHz
200-450 kHz
電池可選
最大通道數(shù)1
外殼保護(hù)IP20
操作濕度10-90%,不冷凝
儲(chǔ)存濕度10-90%,不冷凝
操作溫度0-40℃
氣壓高度3000米
重量6千克