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磨削裂纹成因及预防措施

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:当磨削过程中磨削区温度超过某一临界值时,在磨削液的瞬间冷却下,工件表面的残留应力可能会超过材料的强度极限而产生磨削裂纹。若磨削后残留应力小于材料的强度极限,工件表面也许不会出现磨削裂纹。在严重的磨削裂纹产生之前,工件表面往往已形成了磨削裂纹成核,随着零件使用时间的延长,裂纹成核会沿一定的方向逐步扩大。例如,在二次淬火烧伤区与周围回火烧伤区的交界处就有可能存在磨削裂纹成核。

磨削裂纹成因及预防措施

磨削一些难加工材料(如淬硬钢、陶瓷等)时,如果参数选择不当,可能产生裂纹或显微裂纹。当磨削过程中磨削区温度超过某一临界值时,在磨削液的瞬间冷却下,工件表面的残留应力可能会超过材料的强度极限而产生磨削裂纹。若磨削后残留应力小于材料的强度极限,工件表面也许不会出现磨削裂纹。但是零件在以后的使用过程中受到的总应力为外加应力和残留拉应力之和,如果总应力超过材料的强度极限,则零件在工作过程中很可能出现裂纹,甚至出现断裂现象。

磨削裂纹与其他裂纹(如淬火裂纹,原材料裂纹)明显不同,较小的磨削裂纹只在已磨表面及亚表面出现,深度较浅且基本一致,在已磨表面上表现为微细裂纹,基本与磨削方向垂直,呈现出排列规则的条状裂纹。较严重的裂纹显示为龟甲状(不规则的网状),可以达到表面以下一定的深度,有时还会在表面以下较深的位置产生裂纹。(www.xing528.com)

在严重的磨削裂纹产生之前,工件表面往往已形成了磨削裂纹成核,随着零件使用时间的延长,裂纹成核会沿一定的方向逐步扩大。例如,在二次淬火烧伤区与周围回火烧伤区的交界处就有可能存在磨削裂纹成核。在零件的使用过程中,这些裂纹成核很可能会沿着原始的奥氏体晶界传播扩散,出现裂纹,并会造成零件过早的疲劳破坏。此外,裂纹的产生与工件烧伤一样,只有当磨削温度达到一定的临界值时才会出现。

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