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磨削裂紋產生原因分析

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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,數量少;磨削裂紋只發生在磨削面上,數量較多,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,于砂輪變鈍未及時修整、磨削深度過大以及冷卻不分等原因,可使磨削區內瞬間高溫達到400 ~ 1500°C,從而發生磨削燒傷和磨削裂紋,引起零件表面組織、顯微硬度、殘余應力、學性能等發生變化。

   蝸桿磨削裂紋的形成與工件硬度有關,硬度小于55HRC的工件雖可能發生燒傷,但產生磨削裂紋的情況極少, 60HRC以上的工件,都會使磨削裂紋發生的可能性大為增加。該零件實測硬度59 ~ 60HRC,大大增加了產生磨削裂紋的傾向。一方面,磨削條件不當或磨削不規范時,被磨削的表面首先會形成一個個較強烈的燒傷中心,造成不均勻的熱應力,在交替的高溫與急冷下應力值漸增,應力超過材料的強度極限時,被磨削的表面就會產生裂紋。另一面,表層滲碳淬火組織中的殘留奧氏體,在磨削時受強烈的磨削熱的影響及冷卻液的冷卻,將會轉變為新生的馬氏體,引起零件表面局部體積膨脹,加大了零件表面拉應力,導致應力集中,繼續磨削則容易加速磨削裂紋的產生。


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