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影響FAG軸承磨削變質(zhì)層的主要原因

發(fā)布日期:2024-10-26編輯:進(jìn)口軸承

根據(jù)FAG軸承工作表面磨削變質(zhì)層的形成機(jī)理,影響FAG軸承磨削變質(zhì)層的主要因素是磨削熱和磨削力的作用。
1、磨削熱
在磨削加工中,砂輪和工件接觸區(qū)內(nèi),消耗大量的能,產(chǎn)生大量的磨削熱,造成磨削區(qū)的局部瞬時高溫。運(yùn)用線狀運(yùn)動熱源傳熱理論公式推導(dǎo)、計(jì)算或應(yīng)用紅外線法和熱電偶法實(shí)測實(shí)驗(yàn)條件下的瞬時溫度,可發(fā)現(xiàn)在0.1 ~0.001ms內(nèi)磨削區(qū)的瞬時溫度可高達(dá)1000~1500℃。這樣的瞬時高溫,足以使工作表面一定深度的表面層產(chǎn)生高溫氧化,非晶態(tài)組織、高溫回火、二次淬火,甚至燒傷開裂等多種變化。
(1)表面氧化層
瞬時高溫作用下的鋼表面與空氣中的氧作用,升成極?。?0-30nm)的鐵氧化物薄層。值得注意的是氧化層厚度與表面磨削變質(zhì)層總厚度測試結(jié)果是呈對應(yīng)關(guān)系的。這說明其氧化層厚度與磨削工藝直接相關(guān),是磨削質(zhì)量的重要標(biāo)志。
(2)非晶態(tài)組織層
磨削區(qū)的瞬時高溫使工件表面達(dá)到熔融狀態(tài)時,熔融的金屬分子流又被均勻地涂敷于工作表面,并被基體金屬以極快的速度冷卻,形成了極薄的一層非晶態(tài)組織層,它具有高的硬度和韌性,但它只有10nm左右,很容易在精密磨削加工中被去除。
(3)高溫回火層
磨削區(qū)的瞬時高溫可以使表面一定深度(10-100nm)內(nèi)被加熱到高于工件回火加熱的溫度。在沒有達(dá)到奧氏體化溫度的情況下,隨著被加熱溫度的提高,其表面逐層將產(chǎn)生與加熱溫度相對應(yīng)的再回火或高溫回火的組織轉(zhuǎn)變,硬度也隨之下降。加熱溫度愈高,硬度下降也愈厲害。
(4)二層淬火層
當(dāng)磨削區(qū)的瞬時高溫將工件表面層加熱到奧氏體化溫度(Ac1)以上時,則該層奧氏體化的組織在隨后的冷卻過程中,又被重新淬火成馬氏體組織。凡是有二次淬火燒傷的工件,其二次淬火層之下必定是硬度極低的高溫回火層。
(5)磨削裂紋
二次淬火燒傷將使工件表面層應(yīng)力變化。二次淬火區(qū)處于受壓狀態(tài),其下面的高溫回火區(qū)材料存在著最大的拉應(yīng)力,這里是最有可能發(fā)生裂紋核心的地方。裂紋最容易沿原始的奧氏體晶界傳播。嚴(yán)重的燒傷會導(dǎo)致整個磨削表面出現(xiàn)裂紋(多呈龜裂)造成工件報廢。

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