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磨削裂紋的防止措施
磨削工藝方面
(1)磨削裂紋的產(chǎn)生是因?yàn)槟ハ鳠崴?,所以降低磨削熱是解決磨削裂紋的關(guān)鍵。一般所采用的濕磨法,無(wú)論如何注入切削液,切削液都不可能在磨削的同時(shí)進(jìn)入磨削面,因而無(wú)法降低磨削點(diǎn)位置的磨削熱。切削液只能是使砂輪和零件的磨削點(diǎn)在磨削走過(guò)后瞬時(shí)受到冷卻,同時(shí)切削液對(duì)零件的磨削點(diǎn)起淬火作用,因而事實(shí)上加大了磨削裂紋的產(chǎn)生。如果采用于磨法,背吃刀量選擇較淺的磨法,可減少磨削裂紋。但是這種方法效果不是很顯著,而且灰塵飛揚(yáng),影響工作環(huán)境,不宜采用。
(2)選用硬度較軟、粒度較粗的砂輪來(lái)磨削,可以降低磨削熱。但如果粒度太粗時(shí)會(huì)影響工件的表面粗糙度。對(duì)于表面粗糙度質(zhì)量要求高的工件,不能采用此法,因而受到一定的限制。(3)分粗精磨,即粗磨選用粒度較粗的軟砂輪磨削,便于強(qiáng)力磨削,提高效率,然后再用粒度細(xì)的砂輪進(jìn)行精磨(背吃刀量較淺)。分開(kāi)兩臺(tái)磨床進(jìn)行粗磨和精磨,這是一種比較理想的方法。
(4)剛出爐的工件,必須待工件自然冷卻后(冷卻到常溫)才能進(jìn)行磨削。如果在時(shí)間允許的情況下,最好讓工件自然時(shí)效1~2個(gè)月,消除應(yīng)力后再進(jìn)行磨削,這也會(huì)收到很好的效果。
(5)選用粒度較為鋒利的砂輪,PA36~46K,及時(shí)清除砂輪表面積屑,減少背吃刀量,增加走刀(磨削)次數(shù),減小工作臺(tái)速度,取<=1~2m/min,也是一種有效的減少磨削裂紋的途徑。
熱處理方面
從以上分析知道,產(chǎn)生磨削裂紋的根本原因在于淬火件的馬氏體組織是一種膨脹狀態(tài),有應(yīng)力存在,要減少和消除這種應(yīng)力,應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力回火即淬火后應(yīng)馬上進(jìn)行回火處理。
第一種磨削裂紋是工件在快速加熱至100℃左右,并迅速冷卻而產(chǎn)生的。所以,為防止這第一種磨削裂紋,工件應(yīng)在150~200℃左右回火。第二種磨削裂紋是工件在磨削中繼續(xù)升溫至300℃時(shí),表面再次產(chǎn)生收縮而產(chǎn)生的。所以,為防止這第二種磨削裂紋,則應(yīng)將工件在300℃左右回火?;鼗饡r(shí)間必須在4h以上,應(yīng)該注意工件在300℃回火時(shí)會(huì)使工件硬度下降,有時(shí)不宜采用。
有時(shí)經(jīng)過(guò)一次回火后仍可能產(chǎn)生磨削裂紋,這時(shí)可以進(jìn)行二次回火或人工時(shí)效,這個(gè)方法非常有效。
如果零件硬度要求不高,而零件外觀表面要求較高時(shí),可以將回火溫度提高到400℃以上回火,即調(diào)質(zhì)處理,這時(shí)零件表面不會(huì)再出現(xiàn)磨削裂紋現(xiàn)象。
在零件材質(zhì)方面
當(dāng)零件硬度要求較高而不能在300℃以上回火時(shí),便要在零件材質(zhì)上想辦法。在前面分析中我們知道,馬氏體的膨脹收縮率隨著鋼中含碳量的增加而增大,故碳素工具鋼(T8以上)和滲碳淬火鋼產(chǎn)生磨削裂紋尤為嚴(yán)重。所以,當(dāng)零件硬度和表面外觀質(zhì)量均要求較高時(shí),便不能選用碳素工具鋼和滲碳淬火鋼,而應(yīng)選用諸如lCrl3、16Mn等鋼種。對(duì)于零件表面外觀質(zhì)量要求較高,而零件又是急件時(shí),在時(shí)間上不允許自然時(shí)效l~2個(gè)月(出爐后的零件);或者因磨削工藝方面受到限制:如使用砂輪方面受到限制、磨床數(shù)量少,零件磨削工作量大等因素而無(wú)法分開(kāi)磨床來(lái)粗精磨;或者由于車間工人環(huán)境清潔優(yōu)美,也不便于采用干磨法等。這時(shí)只能在零件材質(zhì)上考慮,只能選用含碳量低的lCrl3、40Cr等鋼種,而不可能選用T8以上的碳素工具鋼或滲碳淬火鋼。
總之,只要在磨削工藝方面、零件熱處理方面和零件材質(zhì)方面綜合考慮,我們便可以有效地防止磨削裂紋的產(chǎn)生。
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