淬硬軸承鋼磨削力在白層形成機(jī)理中的作用研究.pdf

1、高硬難加工材料廣泛用于各工業(yè)領(lǐng)域，在其機(jī)械加工過程中，工件表面通常產(chǎn)生一種硬度很高的微細(xì)金相組織變質(zhì)層，稱為“白層”。白層給零件留下了安全隱患，降低了產(chǎn)品的使用性能和壽命，應(yīng)該在后續(xù)的精加工工序中將其去除。從各種加工方法來看，對于抑制白層，磨削具有不可比擬的優(yōu)越性。本文通過實驗分析、理論推導(dǎo)和數(shù)值仿真等手段，深入系統(tǒng)地研究了磨削力在白層形成機(jī)理中的作用、磨削力導(dǎo)致的塑性變形及接觸應(yīng)力對白層形成的影響，并求出了當(dāng)白層厚度最小時的各磨削參數(shù)

2、最優(yōu)值。所做的主要工作包括： (1)對磨削力和磨削白層進(jìn)行了系統(tǒng)的實驗研究。利用正交試驗方法設(shè)計高效率實驗方案，討論影響白層形成的因素，分析當(dāng)改變磨削參數(shù)時，磨削力和磨削白層的變化趨勢。實驗發(fā)現(xiàn)砂輪磨損量并非白層產(chǎn)生的必要因素，但是對白層厚度有明顯的影響；磨削深度對白層厚度影響最大，隨磨削深度、砂輪速度的增加，白層厚度增大；隨工件速度增加，白層厚度先緩慢增大，后顯著減小。 (2)提出了一種新的平面磨削數(shù)值仿真方法，從仿真

3、結(jié)果中獲得表面最大等效塑性應(yīng)變及等效應(yīng)力。仿真結(jié)果分析得出，磨削力導(dǎo)致塑性變形，在溫度影響相當(dāng)時，磨削力越大，等效塑性應(yīng)變值越大，即塑性變形越嚴(yán)重，產(chǎn)生白層厚度越厚；磨削力會導(dǎo)致很大的接觸應(yīng)力，大的接觸應(yīng)力可以降低磨削材料的相變溫度，加快材料發(fā)生相變，易于白層的產(chǎn)生：磨削高溫使材料奧氏體組織向馬氏體轉(zhuǎn)變，由于磨削力的作用，馬氏體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重變形，同時晶體中位錯互相纏結(jié)，晶粒嚴(yán)重破碎而細(xì)化成為細(xì)碎的亞晶粒，組織得到細(xì)化，性能發(fā)生改變，從而導(dǎo)致