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切削加工对热处理工件质量影响

发布时间:2014-01-24 10:27
(1)切削加工对工件质量的影响包括表面脱碳、残余应力、加工余量、表面光洁度、贫碳层的去除等,这是工件在调质、正火、退火状态下,并硬度低于45HRC时,但效果不明显,不会造成工件潜在性能的变化。 (2)硬态加工是指对工件淬硬的钢或工件加工,50-65HRC的较高硬度,轴承钢、高速钢、轧辊钢、普通淬火钢和淬火态模具钢等材料,对切削加工的影响明显。对已加工工件表面造成一定程度的破坏因素主要有切削加工过程中切削热产生和传导、高速摩擦和磨等。硬态切削已加工表面的完整性内容主要包括表层组织形态及其硕度、表面粗糙度、尺寸精度、残余应力的分布和白层产生。 已加工工件表面硬度随着进给量和切削量的减小而增大,随着切削速度的提高而增加。对于已加工工件表面的硬度越高,硬化层深度越大。硬态切削后工件表面均为残余压应力,而磨削后工件的最大压应力主要集中在工件表面。 对工件表面完整性影响因素最大的是工件的硬度,工件硬度值越大,对残余压应力的形成越有利。切削加工使用的工具钝角半径越大,残余压应力值越大;工件硬度越高,残余压应力值越大。 白层的形成是影响硬态切削已加工工件表面的质量的另一重要因素。伴随着硬态切削过程形成的一种组织形态就是白层。白层具有独特的磨削特性,即高硬度,良好的耐蚀性和脆性高。较高的脆性易造成早期剥落失效,甚至形成工件加工之后放置一个阶段后开裂。 在高刚性数控车床上采用陶瓷和PCBN工具切削淬硬AISIE52100轴承钢时发现:工件表层和亚表层的组织状态发生变化,其微观组织由白色的未回火层和黑色的过回火层组成。 目前将白层视为马氏体组织的观点得到一致认可,主要争议在于白层的精细结构。一种观点认为白层是相变的结果,是由材料在切削过程中被快速加热和骤然冷却而形成的晶粒细小的细晶马氏体组成。另一种观点认为白层形成仅属于变形机制,只是由塑性变形而得到的非常规型马氏体。 本文参考《热处理工艺问答》一书。 相关链接 第二十届广州国际热处理、工业炉展览会

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