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                切削加工對鍛件熱處理的影響

                發布時間:2022-08-25 點擊數:68

                       在鍛件調質、退火、正火狀態下,硬度低于45HRC,切削加工對鍛件的質量包括表面光潔度、殘余應力、加工余量、表面脫碳貧碳層得去除等,影響均不明顯,不至于造成工件潛在性能的變化。


                       鍛件淬硬的鋼或鍛件加工,又稱為硬態加工,工件硬度高達50~65HRC,材料主要包括普通淬火鋼、淬火態模具鋼、軸承鋼、軋錕鋼及高速鋼等,切削加工的影響就較明顯,切削加工過程中切削熱的產生和傳導、高速摩擦和磨損等因素都會對已加工表面造成一定程度的破壞。


                       硬態切削已加工表面的完整性內容主要包括表層組織形態以及硬度、表面粗糙度、尺寸精度、殘余應力的分布和白層的產生。


                鍛件


                       已加工表面硬度隨切削速度的提高而增加,隨進給量得切削量得增大而降低。而且已加工表面硬度越高,硬化層深度越大。結果顯示,硬態切削后鍛件表面均勻殘余壓應力,而磨削后鍛件的壓應力主要集中在工件表面。


                       刀具鈍角半徑越大,殘余壓應力值越大;鍛件硬度越高,殘余壓應力值越大。工件硬度對工件表面完整性的影響極大,工件硬度值越大,越有利于殘余壓應力的形成。


                       影響硬態切削已加工表面質量的另一個重要因素是白層的形成。白層是伴隨著硬態切削過程所形成的一種組織形態,它具有獨特的磨損特性:一方面硬度高,耐蝕性好;另一方面又表現出較高脆性,易引起早起剝落失效,甚至形成鍛件加工之后放置一個階段后開裂。在高剛性數控車床上采用陶瓷和PCBN刀具切削淬硬AISIE52100軸承鋼時發現:鍛件表層和亞表層的組織狀態發生變化,其微觀組織由白色的未回火層和黑色的過回火層組成。


                鍛件


                       目前將白層視為馬氏體組織的觀點一致認可,主要爭議在于白層的精細結構。一種觀點認為白層是相變的結果,是由材料在切削過程中被快速加熱和驟然冷卻而形成的晶粒細小的細晶馬氏體組成。另一種觀點認為白層的形成僅術語變形機制,只是由塑性變形而成為的非常規型馬氏體。



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