连杆螺母高频淬火后磨削裂纹产生的原因及改进方法

我厂某型柴油机连杆螺母经调质 +高频淬火 (端面 ,见图 1)后 ,进行端面磨削 ,再经磁粉探伤 ,发现在端面上产生了磨削裂纹 ,如图 2所示。　图 1　连杆螺母零件图　　　图 2　螺母端面裂纹示意图该零件材料为 4 2 Cr Mo A,调质后硬度 2 8～ 32HRC,高频淬硬层深 0 .7～ 1.2 mm,硬度 5 2～ 5 6HRC。采用心轴定位在外圆磨床上进行端面靠磨 ,其裂纹方向与磨削方向垂直 ,且裂纹深度很浅 ,为 0 .1～0 .0 5 5 mm,在光学显微镜下观察主要是穿晶裂纹 ,符合磨削裂纹的特征。以下我们从磨削工艺和热处理因素两个方面探讨磨削裂纹产生的原因。1　磨削…     

基于尺度共轭梯度神经网络的TC4钛合金磨削烧伤预测

为预测TC4钛合金高速外圆磨削烧伤的程度,基于磨削烧伤后组织相变导致的工件表面硬度值变化,以表面硬度值来反映工件的磨削烧伤程度。采用尺度共轭梯度算法的神经网络对TC4钛合金高速外圆磨削的表面硬度值进行预测,根据表面硬度值与磨削表面烧伤程度的对应关系预测磨削烧伤。验证实验表明:预测结果与实验结果的误差在5%以内,模型预测效果良好。      

20CrMnTi钢翼型轴承座磨削裂纹的分析

翼型轴承座是汽车上的重要零件 ,如图 1所示。其材料为 2 0CrMnTi钢 ,工艺流程为 :机加工—渗碳缓冷—重新加热淬火—回火—磨削。热处理技术要求为 :磨加工后有效硬化层深 0 80～ 1 2 0mm ,表面硬度 5 8～ 6 4HRC ,心部硬度 2 5～ 4 5HRC ,表面残留奥氏体量不超过 35 %。1　硬度、金相及化学成分分析　　翼形轴承座磨削后用磁力探伤检查出裂纹 ,裂纹方向与磨削方向垂直 ,裂纹极细 ,每个磨削平面多达 3条裂纹。沿裂纹及磨削面垂直的方向用线切割机切样 ,并与未磨削加工面切样对比分析。制样发现 ,裂纹深 0 4mm ,裂纹穿晶开裂 ,裂纹起…     

预应力干磨削加工40Cr工件表面微结构损伤

表面残余应力、表面烧伤、磨削裂纹等表面微结构损伤是评价零件表面质量的重要指标,直接影响零件的使用寿命,严重时造成零件失效。为研究预应力干磨削加工零件表面微结构损伤特征及规律,以40Cr材料为载体,开展预应力磨削加工试验研究,检测残余应力、硬度,并采用SEM、EDS等方法分析表面层形貌和化学成分。结果表明,试件加工表面存在淬硬现象,预应力对工件表层残余应力有较好的抑制作用,表层残余拉应力随磨削深度增大而增大,随预应力增大而减小。磨削深度对熔融涂覆及表面微裂纹损伤影响程度较大,磨削烧伤表面形成氧化膜会影响零件使用性能。预拉应力通过改变残余应力状态而对表面磨削微裂纹损伤起到抑制作用。     

两种砂轮磨削S136钢的实验研究

采用氧化铝砂轮和cBN砂轮对S136模具钢进行磨削实验,研究两种砂轮磨削S136钢过程中磨削力与磨削温度随磨削参数的变化规律,以及磨削力、磨削温度与磨削表面硬度、表面烧伤、表面粗糙度等的关系。实验结果表明:在相同的磨削参数下,氧化铝砂轮的磨削力比cBN砂轮的磨削力大10～30 N;氧化铝砂轮的磨削温度远远高于cBN砂轮的磨削温度,并且随着切深的增加,两种砂轮的温度差值增大;当磨削温度达到一定值时,工件的磨削表面出现烧伤,工件表面粗糙度急剧增加,工件表面硬度显著降低。     

12Cr2Ni4A传动齿轮的失效原因分析及预防探讨

齿轮组件经500 h工作后,有1个齿发生了断裂。通过断口宏微观检查、能谱分析,对断裂齿轮的金相组织、化学成分、硬度、表面粗糙度和烧伤情况进行分析,结合对加工方式跟踪,分析结果表明:该齿断裂性质为疲劳断裂,主要与砂轮磨削加工中产生的镶嵌物有关,结合加工生产实际,建议减少磨削进给量,使用合适的冷却液,必要时加以放大镜以及体视显微镜进行检查,尽量避免或减少镶嵌物的产生。     

不锈钢管晶间腐蚀的分析

1 前 言 沿着晶粒边界发生的具有选择性的腐蚀称为晶间腐蚀。由于晶间腐蚀是从表面沿晶界处深入内部,外表往往看不出晶间腐蚀的现象,表面仍然保持着光泽,但是在显微镜观察可以看到晶界呈网状的腐蚀,见图6。晶间腐蚀使晶粒之间的结合力大大降低,从而使钢失去了原有的力学强度。见图1所示的样品,为弯曲后晶间腐蚀的宏观形貌。图2所示为1Cr18Ni9Ti不锈钢遭晶间腐蚀实体显微镜下10倍的图片。由于奥氏体不锈钢管晶间腐蚀是最常见的同时危害又较大,所以在国家标准中对晶间腐蚀的检验及判定均有明确的规定。在GB/T14976—94流体输送用不锈钢管,GB12771—91流体输送用不锈钢焊管等标准中,都规定晶间腐蚀为必     

30CrMnTi钢内环凸轮磨裂分析

我厂加工的装载机配件内环凸轮如图1所示,其材料为30CrMnTi 钢,要求渗碳1.2～1.6mm,表面硬度 HRC58～64,心部硬度HRC35～45。其工艺流程为:下料→锻→正火→车→铣→钻→气体渗碳→正火→淬火→回火→磨。在磨削凸台平面时,发现裂纹(图1)。     

DD9镍基单晶高温合金的缓进给磨削烧伤实验

针对第三代单晶高温合金DD9磨削烧伤问题，设计三因素五水平实验，从表面形貌、显微硬度和显微组织等角度出发，研究磨削工艺参数对烧伤的影响规律。结果表明：当工件进给速度小于等于250 mm/min时，磨削表面粗糙度Ra在0.8μm左右小幅度变化，表面质量较好；当工件进给速度大于250 mm/min，磨削深度超过1.0 mm后，磨削区域温度急剧上升，磨削纹路被破坏，出现涂覆、凹坑等磨削缺陷，工件表面发生烧伤；DD9合金缓进给磨削工件表面及表层均表现为加工硬化，显微硬度为400～600 HV，硬化层深度在50～110μm，塑性变形层厚度为1～10μm。推荐的DD9磨削工艺参数组合为：砂轮线速度vs=20 m/s，进给速度vw=250 mm/min，磨削深度ap=0.6 mm。     

磁粉探伤缺陷剖析

磨削裂纹是工件在磨削加工时,由于砂轮变钝、砂轮的粒度和硬度与工件表面硬度不适、冷却剂不适当、进给量过大、磨削速度过快而使磨削材料局部过热,以及热处理后残余应力很高,热应力与残余应力的叠加导致金属表面组织的开裂。图1为Cr12钢复式模典型的磨削裂纹磁粉图。由于工件为整体淬火,表面硬度基本相同,但磨削时并非整个表面同时加工,因此会产生程度不同、形态各异的磨削裂纹,有最严重的蜘蛛网状,有分叉的树枝状,也有较轻的线条状。这些裂纹通常紧密集中而非单个出现,且裂纹一般较浅(擦去磁粉肉眼不可见,工件侧面也无磁粉聚集),磁粉堆积不太高,且磁痕轮廓清晰。     

齿轮磨削裂纹失效分析

采用化学分析、金相检验和硬度测试等方法分析了齿轮经磨削加工后产生裂纹的原因。结果表明:磨削过程中造成齿轮表层出现一定宽度的二次淬火烧伤带,在次表层及二次淬火烧伤带边缘区发生二次回火相变。二次回火区硬度大幅下降及表面拉应力共同影响下产生磨削裂纹。     

高温钢轴承套圈滚道磨削烧伤控制技术研究

高温钢具有较高的高温硬度、高温接触疲劳强度和耐磨性能,以其制造航空发动机主轴轴承,对延长轴承寿命、提升应用性能具有深远意义。公司制造的该类轴承在应用中多次发生故障,轴承套圈滚道表面出现剥落。分析认为,滚道表面产生的磨削烧伤层是诱发滚道表面剥落的主要原因。通过开展高温钢轴承套圈滚道磨削烧伤控制技术研究,固化高温钢轴承套圈滚道粗磨、细终磨的工艺方法,制定合理的高温钢轴承套圈磨削工艺流程,稳定控制套圈滚道表面磨削质量,规避磨削烧伤,解决轴承应用过程中出现的滚道表面剥落故障,提升轴承寿命及可靠性。     

CBN砂轮磨削深度对渗碳淬火钢表面质量的影响

用CBN砂轮对渗碳淬火20Cr钢进行了磨削试验,研究了不同磨削深度对工件表面层硬度、残余应力、表面形貌及组织的影响.结果表明,工件表面质量是由砂轮磨削时产生的磨削力和磨削热对工件共同作用的结果,随磨削深度的增加,表层硬度逐渐降低,残余应力由压应力转化为拉应力;当磨削深度为0.15 mm时,工件严重烧伤,组织由回火马氏体转化为屈氏体,组织内部产生空洞,表面出现微裂纹.     

磨削工艺对渗碳M50NiL钢表面变质层微观结构和性能及疲劳性能影响

本文以渗碳热处理后的M50NiL钢为研究对象,利用Vickers硬度计、XRD,TEM,HRTEM以及旋转弯曲疲劳试验仪对普通磨削和精密磨削后试样表面变质层微观结构和硬度及试样的疲劳性能进行了研究.结果表明:进刀量不同的2种磨削工艺获得的试样表面粗糙度不同,表面变质层微观结构和硬度以及试样疲劳性能差别较大.精密磨削对试样硬度产生影响的深度较小.普通磨削表面变质层奥氏体含量较多,呈现明显的奥氏体"有效晶粒"现象;精密磨削表面变质层则为非常细小的变形马氏体组织,呈现明显的纳米级马氏体"有效晶粒"现象;"有效晶粒"之间无明显的界面,且晶面扭转现象明显,相邻"有效晶粒"之间转动角度最大可达14°,同时"有效晶粒"内部晶面也存在轻微扭转现象;精密磨削工艺试样的旋转弯曲疲劳寿命约为普通磨削的13倍.     

48MnV钢曲轴裂纹分析

某曲轴轴颈经磁探伤发现有微裂纹,经裂纹形貌观察、能谱分析、轴颈表面残余应力测试及显微硬度分析等,确定失效曲轴轴颈裂纹为磨削裂纹。裂纹的产生主要是由于砂轮磨削量过大,磨削的瞬间温度过高而且集中在工件表面层的局部部位,造成工件表面层显微组织的局部转变为回火托氏体;组织的变化不但使轴颈表面产生二次收缩,而且还产生很大的组织应力;同时磨削烧伤让轴颈表面产生低温回火脆性,碳化物沿晶界析出,导致沿晶开裂。     

表面硬化钢磨削烧伤的监测和预报

成型磨削齿轮之类的表面硬化钢零件时极容易发生磨削烧伤的现象,严重地破坏了零件的表面完整性,降低了零件的使用性能。对表面硬化钢进行了大量宽磨削宽度的切入式磨削试验证实,用相对容易测量的磨削力和磨削参数计算所得的单位面积磨削功率P_c″与砂轮——工件接触区最高平均温度T_(max)间有极好的函数对应关系,表面质量的各种不同的检测结果完全与P_c″相对应,P_c″的二个临界值P_(cⅠ)″和P_(cⅡ)″以及F_n/F_t的变化率可用来预报和判别磨削烧伤的发生,并估算磨削表面残余应力值,从而为生产过程提供了切实可行的磨削烧伤监测和预报方案。     

锭尖磨削烧伤的金相分析

分析了GCr15钢锭杆磨削烧伤后的金相组织及磨削烧伤对锭尖硬度的影响，研究了磨削工艺中产生磨削烧伤的机理，提出锭杆热处理后在正常磨削中控制磨削烧伤的方法。     

T12A钢模具热处理工艺改进

图1为T12A钢冷作模具,生产中发现经淬火、回火后1个月内,图1a所示的两件模具在线切割加工时开裂,图1b所示的两件模具在线切割完工前开裂。技术要求硬度为60HRC～63HRC,无裂纹。该模具工艺路线：下料-锻造-机加工-热处理（淬火＋低温回火）-磨削-线切割-装配,热处理工艺见图2a。     

氮化硅陶瓷球面磨削表面破碎损伤研究

用金刚石砂轮磨削氮化硅陶瓷材料时,后者容易产生表面破碎损伤.为检测和控制这种损伤,进行了不同工艺参数条件下的氮化硅陶瓷材料球面磨削实验,利用光学显微镜对磨削后的表面进行观察和分析,并获得磨削表面图片.采用表面破碎率衡量球面磨削表面的损伤程度,通过MATLAB软件对磨削后的表面形貌图进行分析及计算,并得出结论:表面破碎率随砂轮粒度的增大而减小,随磨削深度的增大而增大,随砂轮线速度和砂轮进给速率的增大而保持稳定.     

钢在各种表面热处理后的摩擦磨损行为

1.目的众所周知,为了改变零件的耐磨性,常常采用各种表面热处理,其目的在于提高表面硬度,或在表面形成具有非金属物理性质的化合物层,以降低因粘着而引起的金属转移速度。本文讨论具有各种性能的表面层在摩擦过程中所受摩擦热的影响,及其对摩擦磨损的作用。 2.试祥和试验方法试样如图1所示,