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磨削裂紋產(chǎn)生原因分析

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   蝸桿的磨削裂紋與一般淬火裂紋明顯不同,淬火裂紋粗而深,數(shù)量少;磨削裂紋只發(fā)生在磨削面上,數(shù)量較多,深度較淺,且深度基本一致。較輕的磨削裂紋垂直于或接近垂直于磨削方向呈條狀裂紋。此蝸桿面是螺旋狀曲面,磨削方向如圖箭頭所示,裂紋垂直于磨削方向,符合磨削裂紋的特征。熱處理后的零件在磨削加工時(shí),于砂輪變鈍未及時(shí)修整、磨削深度過(guò)大以及冷卻不分等原因,可使磨削區(qū)內(nèi)瞬間高溫達(dá)到400 ~ 1500°C,從而發(fā)生磨削燒傷和磨削裂紋,引起零件表面組織、顯微硬度、殘余應(yīng)力、學(xué)性能等發(fā)生變化。

   蝸桿磨削裂紋的形成與工件硬度有關(guān),硬度小于55HRC的工件雖可能發(fā)生燒傷,但產(chǎn)生磨削裂紋的情況極少, 60HRC以上的工件,都會(huì)使磨削裂紋發(fā)生的可能性大為增加。該零件實(shí)測(cè)硬度59 ~ 60HRC,大大增加了產(chǎn)生磨削裂紋的傾向。一方面,磨削條件不當(dāng)或磨削不規(guī)范時(shí),被磨削的表面首先會(huì)形成一個(gè)個(gè)較強(qiáng)烈的燒傷中心,造成不均勻的熱應(yīng)力,在交替的高溫與急冷下應(yīng)力值漸增,應(yīng)力超過(guò)材料的強(qiáng)度極限時(shí),被磨削的表面就會(huì)產(chǎn)生裂紋。另一面,表層滲碳淬火組織中的殘留奧氏體,在磨削時(shí)受強(qiáng)烈的磨削熱的影響及冷卻液的冷卻,將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)樾律鸟R氏體,引起零件表面局部體積膨脹,加大了零件表面拉應(yīng)力,導(dǎo)致應(yīng)力集中,繼續(xù)磨削則容易加速磨削裂紋的產(chǎn)生。


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