Czynniki wpływające na właściwości mechaniczne obrabianej powierzchni

W procesie cięcia części mechanicznych na przedmiot obrabiany wpłynie siła cięcia i ciepło cięcia, tak że metal warstwy powierzchniowej zmieni właściwości fizyczne i mechaniczne. W procesie szlifowania odkształcenie tworzywa i ciepło cięcia będą poważniejsze niż cięcie nożem. Aby zapewnić właściwości mechaniczne obrabianych powierzchni części, musimy zrozumieć, jakie czynniki wpływają na właściwości mechaniczne obrabianych powierzchni części.

1. Parametry hartowania i oceny na zimno

(1) Hartowanie metali na zimno

Podczas procesu obróbki, dzięki sile skrawania, łatwo pojawia się odkształcenie plastyczne, zniekształcenie, odkształcenie, a nawet pęknięcie siatki krystalicznej, co zwiększy twardość i wytrzymałość metalu powierzchniowego Hartowanie na zimno.

(2) Główne czynniki wpływające na twardnienie na zimno

· Tępy promień krawędzi tnącej zwiększa się, a efekt ściskania metalu powierzchniowego zwiększy się, zaostrzając odkształcenie plastyczne, co skutkuje zwiększoną twardością na zimno.

· Zwiększa się zużycie powierzchni bocznej narzędzia, a mocowanie cierne między powierzchnią boczną a obrabianą powierzchnią zwiększa odkształcenie plastyczne, co powoduje zwiększenie twardości na zimno.

· Wpływ tępego promienia tnącego na hartowanie robocze Zwiększona zostaje prędkość skrawania, skraca się czas działania narzędzia i przedmiotu obrabianego, zmniejsza się głębokość rozszerzania się odkształcenia plastycznego i zmniejsza się głębokość zimnej twardej warstwy. Po zwiększeniu prędkości skrawania czas działania ciepła cięcia na powierzchni przedmiotu obrabianego ulega skróceniu, co powoduje zwiększenie twardości na zimno.

2. Zmiany w strukturze metalograficznej materiału warstwy wierzchniej

(1) Spalanie podczas szlifowania: Gdy temperatura powierzchni szlifowanego przedmiotu osiągnie temperaturę przekraczającą temperaturę przejścia fazowego, struktura metalograficzna metalu powierzchniowego ulegnie zmianie, co zmniejszy wytrzymałość i twardość metalu powierzchni oraz naprężenia szczątkowe wystąpią i pojawią się niewielkie pęknięcia. W procesie szlifowania stali hartowanej może dojść do poparzenia odpuszczającego, oparzenia hartowanego i oparzenia wyżarzającego.

Spalanie odpuszczone: Temperatura w strefie rozdrabniania nie przekracza temperatury przemiany fazowej hartowanej stali, ale przekroczyła temperaturę przemiany bryły wełny. Hartowana struktura martenzytyczna metalu powierzchniowego przedmiotu obrabianego zostanie przekształcona w hartowaną strukturę o niskiej twardości.

· Płonące wygaszanie: Jeśli temperatura w strefie cięcia przekracza temperaturę przejścia fazowego w połączeniu z efektem chłodzącym cieczy chłodzącej, metal powierzchniowy ulega wtórnemu wygaszeniu, a jego twardość będzie wyższa niż twardość hartowanego martenzytu, podczas gdy w jego dolnej warstwa, chłodzenie jest wolniejsze Powstała hartowana struktura o niższej twardości niż pierwotny hartowany martenzyt.

· Spalanie wyżarzające: jeśli temperatura w strefie cięcia przekracza temperaturę przejścia fazowego, a chłodziwo nie dostanie się do strefy szlifowania, metal powierzchni wytworzy strukturę powrotną, umożliwiając gwałtowny spadek twardości powierzchni.

(2) Naprężenie szczątkowe warstwy powierzchniowej: pod działaniem siły cięcia na obrabianą powierzchnię wpłynie naprężenie rozciągające i nastąpi odkształcenie plastyczne podłużne. Pole powierzchni ma tendencję do zwiększania się, w tym czasie warstwa wewnętrzna będzie w stanie sprężystego odkształcenia. Po usunięciu siły skrawania wewnętrzny metal ma tendencję do powrotu do normalnego stanu, ale z powodu ograniczenia warstwy tworzywa sztucznego, która uległa deformacji plastycznej, nie można przywrócić jej pierwotnego kształtu. Dlatego na powierzchniowej warstwie pozostaną resztkowe naprężenia ściskające, a wewnętrzna warstwa zostanie zrównoważona naprężeniem rozciągającym.