磨削淬硬層及其均勻性研究.pdf

1、磨削淬硬技術(shù)利用磨削加工中產(chǎn)生的大量磨削熱，將工件表層快速加熱到材料的相變溫度，并以大于馬氏體相變臨界冷卻速度急速冷卻，從而使工件表層發(fā)生馬氏體相變，達(dá)到淬硬目的。磨削淬硬集磨削加工與表面淬火于一體，可以代替感應(yīng)淬火、火焰淬火和激光淬火等表面熱處理工藝，減少零件熱處理工序、專用熱處理設(shè)備及人員等的投入，減少能源的消耗以及熱處理設(shè)備排放物對環(huán)境的污染，符合綠色制造和清潔化生產(chǎn)模式。
　　 本文以平面磨削淬硬試驗(yàn)為基礎(chǔ)，采用金相顯微

2、鏡、掃描電鏡和顯微硬度計(jì)等現(xiàn)代材料分析、測試手段，并結(jié)合磨削原理，對工程常用材料65Mn鋼的磨削淬硬層及其均勻性進(jìn)行了研究，主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 (1）采用單因素試驗(yàn)方法，研究了磨削條件對65Mn鋼磨削淬硬件長度和高度方向上淬硬層組織及其均勻性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：在磨削淬硬溫度場的直接作用下，磨削淬硬層均具有相似的組織分區(qū)，從加工表面開始，依次為完全淬硬區(qū)和過渡區(qū)；其中，完全淬硬區(qū)均由混合型馬氏體、少量殘余奧氏體和少量

3、未溶碳化物組成。在磨削淬硬加工中磨削熱和磨削力綜合作用下，磨削條件對磨削淬硬件長度方向上不同位置處的淬硬層顯微組織沒有顯著影響。
　　 (2）采用單因素試驗(yàn)方法，研究了磨削條件對65Mn鋼磨削淬硬件長度和高度方向上淬硬層顯微硬度及其均勻性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：磨削淬硬層從加工表面到基體，其顯微硬度分布曲線均具有相似的形態(tài)，高硬度區(qū)的顯微硬度平均值高達(dá)770HV0.5，且無明顯的下降梯度，其硬度值主要取決于工件材料的含碳量，基本不

4、受磨削條件的影響。高硬度區(qū)的顯微硬度具有良好的均勻性。
　　 (3）采用正交試驗(yàn)方法，研究了磨削條件對65Mn鋼淬硬層深度及其均勻性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：在對淬硬層平均深度產(chǎn)生影響的各因素中，磨削深度是顯著因素；在對淬硬層深度均勻性產(chǎn)生影響的各因素中，磨削方式是最顯著因素，工件進(jìn)給速度是顯著因素。在實(shí)際應(yīng)用中，從考慮磨削淬硬件均勻性和磨削淬硬加工經(jīng)濟(jì)性的角度出發(fā)，宜采用磨削深度ap＝0.6mm，進(jìn)給速度vw＝0.4m/min，且