磨削-淬火一种新的热处理工艺

本文介绍一种新的热处理工艺,即利用磨削过程产生的热来进行热处理。通过控制磨削过程,使退火态或回火态工件表面发生马氏体相变,其强化效果与其他表面强化工艺相近。本文把这种新的热处理工艺称为磨削-淬火。     

螺旋锥齿轮磨削裂纹产生原因及预防措施综述

通过对螺旋锥齿轮在实际工况下的重要作用和结构特性分析,总结了目前国内外对齿轮表面磨削裂纹产生原因分析和预防措施改进的研究现状。通过分析得出:螺旋锥齿轮表面产生磨削裂纹的主要原因分为热处理工艺过程导致的内因和磨削加工工艺过程导致的外因。基于对螺旋锥齿轮表面产生磨削裂纹内因和外因的分析,得出螺旋锥齿轮分别在热处理和磨削加工工艺等过程中避免表面裂纹产生的预防措施。     

热处理和磨削工艺对渗碳淬火汽车齿轮残余应力的影响

研究了渗碳热处理过程中淬火冷却和回火状况以及磨削加工对渗碳淬火汽车齿轮表面残余应力的影响.研究表明,充分淬火冷却有利于提高表面残余压应力,正确的磨削工艺不改变残余应力的分布,但过多的磨削热会导致在次表层产生高的拉应力.     

用CBN砂轮进行磨削淬火

工业上通常采用热处理方法来增加工件的表层强度，从而提高其抗负荷能力及使用寿命，有一种新的工艺叫磨削淬火，允许使用磨削热使工件表层实现马氏体的转变。通过金相试验研究以及硬度和残余应力的测试表明这种新的热处理方法切实可行并具有一定的潜力，并可以整合到现有的生产线中，通过使用最佳的刚玉砂轮取得了早期的磨削淬火经验，本文介绍了采用超硬磨料CBN砂轮对钢材进行磨削淬火的可行性及基本的试验情况。     

渗碳淬火齿轮磨削裂纹的失效分析

经渗碳、淬火和低温回火的齿轮类零件在磨削后会发现有浅裂纹,称作磨削裂纹。对有磨削裂纹的20CrMnMo钢齿轮进行了化学成分分析、金相检验和硬度测定,以揭示产生磨削裂纹的原因。结果表明,齿轮的磨削裂纹是磨削过程中产生过高的磨削热所致,与热处理工艺无关。     

渗碳淬火零件表面磨削裂纹及其与热处理工艺的关系

渗碳淬火零件磨削后表面往往出现裂纹,即所谓的"磨削裂纹"。严格地讲,这种裂纹是在磨削过程中产生的。裂纹的形态有网状、长条状、星状等。磨削裂纹的产生与材料的内在质量、磨削工艺、热处理工艺、零件表层的性质与结构密切相关。简述了氢脆和磨削裂纹的预防问题。     

磨削中的摩擦冷却与润滑（一）

磨削过程中产生的热对工件加工质量和表面完整性至关重要。磨削过程中的摩擦产生的热会引起工件表面层的热损伤，因此冷却和润滑在磨削中起决定性的作用。本文研究了磨削液的类型、组成和供液方法对磨削过程和加工结果的影响。研究了磨削液在喷嘴和磨削区的动态过程，这是优化冷却和润滑的关键，进而提供了一个减少磨削液用量的方法，即降低了成本，又减少了对环境的负面影响。     

QT800—2凸轮轴磨裂产生的原因及对策

通过金相分析，表面应力测定及热处理工艺实验研究了ＱＴ８００－２凸轮轴等温淬火后磨削裂纹产生的原因及解决办法。结果表明，组织中存在的脆性相、马氏体与残余奥氏体的成分不均匀区域及磨削产生的温度和应力是导致其磨削裂纹产生的主要原因，这些缺陷可以分别通过改善热处理工艺，减少磨削加工余量进给量等措施得到改善。     

齿轮钢30CrMnTi磨削强化试验

30CrMnTi钢广泛应用于齿轮的生产制造中,为提高齿轮的抗疲劳性能及探讨磨削工艺参数对其表面强化的影响,开展了齿轮钢30CrMnTi的磨削试验,分析了磨削速度和磨削深度对磨削表面强化层显微组织、强化层深度、表面显微硬度和强化层残余应力的影响规律。结果表明,齿轮钢30CrMnTi磨削加工后得到一定强化层,表面显微组织为针状马氏体、碳化物和少量残余奥氏体,且强化层马氏体组织由磨削表面到心部呈"细—较粗"的变化趋势,硬度先增大后减小,强化层深度随磨削深度或磨削速度的增大而增加,磨削后表面显微硬度提高2%~13%,随磨削速度降低或磨削深度增大而增大。磨削过程对残余应力的影响在表面表现为拉应力,沿层深向内逐渐转化为压应力。磨削表面残余压应力的值随磨削速度或磨削深度的增大而降低。通过合理的磨削参数可实现齿轮钢30CrMnTi的表面磨削强化。     

用Nd（钕）YAG激光辅助磨削

高性能的激光可以用来辅助磨削、修整和热处理，激光辅助修整优点是它的工作力是自由的，而且不需昂贵的修整装置。在激光辅助磨削过程中，砂轮接触工件之前，工件表面就被直接加热，这种可减少工件表面的温度梯度及热损伤。而且采用此方法磨削时具有较高的切削率，本文阐述了此方法的基本原理，介绍了激光辅助修整树脂结合剂ＣＢＮ砂轮以及激光辅助加工金属和陶瓷零件的结果。     

基于磨削特征参数的18CrNi4A钢磨削热数值计算模型

磨削工序是零件成型的重要环节，磨削过程中的磨削热一直是人们关注的重点，产生的热量过大会导致磨削烧伤等问题，必须控制好磨削参数。基于磨削理论，提出了零件表面磨削接触宽度、磨削接触长度、磨削力等参数的表征方法，建立了一种磨削热的数值计算方法。通过磨削热数值计算模型，得到了磨削过程零件的表面温度。并通过18CrNi4A材料磨削加工试验，验证了磨削热计算模型的可信性，能够对18CrNi4A及其他高强钢材料磨削加工工艺参数的确定提供一定的理论指导。     

聚晶金刚石刀具磨削机理试验研究

本文通过观察聚晶金刚石（PCD）磨削表面的微观形貌及背散射立体像，研究了PCD材料的磨削机理。结果表明，在磨削过程中，PCD材料会产生冲击脆性去除、沿晶疲劳脆性地去除、沿晶疲劳脆性去除、疲劳点蚀脆性去除、热化学去除及机械热去除。其主次顺序取决于磨削工艺参数。因冲击脆性去除直接产生PCD刀具刃口锯齿缺陷，所以在磨削中应尽量减少这种去除。     

缓进给磨削热模型及能量分配比率

介绍了在磨削过程中的主要限制因素之一-热损伤。通过分析和掌握影响磨削温度的多种因素,计算了磨削温度的关键因素-能量的分配。分析了工件在缓进给磨削中的磨削热,并建立了二维传热模型,详细介绍了磨削区中的最高温升模型、工件表面的热流量模型以及能量分配比率模型,得出了产生热损伤的最高临界温度及其影响因素。     

高温合金磨削热力耦合及其对表面完整性的影响研究现状

高温合金具有耐热性、耐腐蚀性等优良性能,被广泛应用于航空发动机的精密制造与修复。磨削能够提高部件的加工精度和表面完整性,是加工高温合金材料的重要方法。在磨削过程中,高温合金因材料的高强韧性,使得磨具磨损严重,并且磨削时冷却液难以进入磨削弧区,导致高温合金的磨削力和磨削温度较高。在多刃磨削加工下,复杂的热-力耦合过程对高温合金表面完整性有着重要影响,表面完整性直接影响服役性能。从产生机理、表征方法及控制等方面阐述了磨削热和磨削力的研究现状,首先介绍了高温合金磨削热及磨削力产生的机理及原因,进而从刚性磨削和柔性磨削的角度综述了磨削温度和磨削力的预测模型及方法,从冷却润滑、工艺参数优化及砂轮结构改进等方面调研了磨削温度和磨削力的控制策略。从间接耦合法的角度介绍了磨削热-力耦合建模过程。最后,在概述磨削热力耦合的基础上,总结了在磨削热力耦合作用下高温合金的表面粗糙度、表面形貌、组织结构及残余应力等方面的研究成果,并对高温合金磨削热力耦合作用的研究方向进行了展望。     

渗碳辅助磨削强化表面创成机制研究

目的 探究渗碳辅助磨削表面材料动态强化去除机制。方法 以20CrMnTi为研究对象，首先进行渗碳辅助磨削的探索性试验，分析磨削微渗碳的可行性。其次，基于磨粒与工件材料间的相互作用，提出一种动态表面创成模型，分析增碳表面的渗碳效果。最后，结合磨削渗碳强化试验验证增碳表面性形协同提升效果。结果 磨削接触区的微渗碳效应增大了表面的碳含量，使得表面在冷却阶段更易析出强化相。该方法可有效提高加工表面的硬度（最大提升了60%）。微渗碳效应使得表面材料硬化，同时抑制了脊状突起的形成，使切屑更易形成，从而提高表面精度（粗糙度Ra降低了0.3μm）。结论 针对低碳钢表面的高性能制备，提出了一种新的渗碳辅助磨削强化方法，该方法可实现表面材料的微渗碳。在强参数磨削热作用下表面材料会发生奥氏体–马氏体转变，显著提高了硬度。同时，微渗碳作用可削弱表面材料的塑性及犁削作用，提高表面加工质量。     

磨削淬硬中磨削区温度自动控制系统的设计

磨削淬硬是利用磨削区热量对工件表面进行热处理的新技术。在磨削淬硬过程中,工件表面温度的变化直接影响工件表面热处理层的质量。高温热管是一种很好的控制热量传输的器件,为了使磨削淬硬过程中工件的温度变化较小,设计一种温度控制系统,将高温热管与被磨削工件接触,利用红外辐射测温仪检测磨削加工中工件的表面温度,温度数据通过PID控制器传递用以控制高温热管与工件的接触热阻来调节工件的表面温度,从而达到控制表面淬火的要求。     

低温冷却磨削机理的研究

磨削是各种加工材料获得精确尺寸和表面完整性的主要加工方法,但在加工过程中,由于磨削区温度过高,经常导致工件表面热损伤、微裂纹和产生残余拉应力,严重影响工件表面质量和完整性的提高。本文通过采用低温CO2和液态氮为磨削冷却介质,有效地控制磨削区温度。实验结果表明,与干磨削和油冷却磨削相比,液态氮低温冷却磨削力、比磨削能、磨削区温度明显降低,工件表面质量和完整性显著提高,同时明显提高了砂轮的使用寿命和减少了冷却液对环境地污染。     

检查零部件表面磨削烧伤的新方法

磨削烧伤及其常用检查方法 在机械类产品中，很多重要零部件如轴承、齿轮、曲轴、凸轮轴、活塞销和万向节等，在热处理之后均需经过磨削加工。相比之下，磨削时单位切削面积上的功率消耗远远超过其它加工方法，所转化热量的大部分会进入工件表面，因此容易引起加工面金相组织的变化。在工艺参数、冷却方法和磨料状态选择不当的情况下，工件在磨削过程中极易出现相当深的金相组织变化层（即回火层），并伴随出现很大的表面残余应力，甚至导致出现裂纹，这就是所渭的磨削烧伤问题。     

基于DEFORM的单颗磨粒对零件表面冲击仿真与实验

磨削加工过程中,工件表面材料的去除是磨粒冲击、切削、划擦等综合作用的结果。为了研究磨削过程中的冲击现象,针对45~#钢工件,运用DEFORM-3D软件对单颗磨粒对工件表面的冲击强化过程进行有限元仿真,获得了工件内部应力场的分布情况,对磨削过程中工件表面等效应力与应变率进行了分析,得到了磨削参数对磨削过程的影响规律。对等效应力的分析表明:磨削过程中,工件受力是由很多脉冲力合成的。对应变率的分析表明:磨粒对工件表面的冲击强化效应显著。实验研究结果验证了理论与仿真分析结果的正确性,采用的仿真方法可有效分析与预测工件表面强化层指标。     

滚轮磨削裂纹的产生机理及改进措施

从原材料、热处理显微组织和磨削工艺3个方面对12CrNi2A钢滚轮产生裂纹的原因进行分析,并进行磨削工艺试验。结果表明,原材料和热处理不是导致裂纹的原因,裂纹是由于磨削进给量过大造成的,通过减少磨削进给量,可消除磨削裂纹的产生。