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技術(shù)文章

上銀導(dǎo)軌磨削裂紋的分析

閱讀:177          發(fā)布時(shí)間:2022-7-27

上銀導(dǎo)軌套圈在磨削時(shí),如果工藝參數(shù)選擇不當(dāng)或操作不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致工作表面溫度達(dá)到150—200 oC,此時(shí)表面因馬氏體分解,體積縮小,而中心馬氏體不收縮,致使表層承受較大拉應(yīng)力而開(kāi)裂,此種情況下,一般裂紋與磨削方向垂直,裂紋之問(wèn)相互平行 。有時(shí)零件表面瞬時(shí)溫度會(huì)達(dá)到820—840℃,其溫升速度高達(dá)600℃/s,如果冷卻不充分,則由于磨削形成的熱量足以使表面薄層重新奧氏體化,會(huì)發(fā)生再次淬火而形成淬火馬氏體。此外,磨削形成的熱量使零件表面溫度升高極快,由此而形成的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力也會(huì)導(dǎo)致磨削表面出現(xiàn)磨削裂紋 。

當(dāng)磨削熱所造成的溫度低于導(dǎo)軌鋼的相變點(diǎn)Ac,時(shí)(上銀導(dǎo)軌的導(dǎo)軌鋼的相變點(diǎn)為745 oC),這時(shí)表層中的馬氏體與殘余奧氏體則發(fā)生分解,轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)點(diǎn)狀屈氏體或索氏體組織,為典型的高溫回火組織;該組織抗酸的浸蝕能力較差,經(jīng)冷酸洗后呈暗黑色,并且導(dǎo)致上銀導(dǎo)軌零件的硬度偏低。如果磨削熱的溫度高于相變點(diǎn)Ac 時(shí),則零件的表層組織由馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體,然后由于冷卻液的作用,被二次淬火,形成淬火馬氏體和殘余奧氏體。二次淬火形成的淬火馬氏體未經(jīng)低溫回火,不易受酸的浸蝕,所以在冷酸洗后該處無(wú)明顯變色,而與其相鄰的區(qū)域,則呈現(xiàn)為暗黑色的高溫回火燒傷,包圍著灰白色的二次淬火區(qū)域。磨削燒傷處的垂直剖面組織,表面灰白色層為二次淬火組織,該層下面的暗黑色組織為高溫回火組織 J。該外圈的局部表面就存在二次淬火燒傷變質(zhì)層+高溫回火燒傷變質(zhì)層組織。

導(dǎo)軌材料性能

軸徑與軸瓦直接接觸時(shí)防止發(fā)生粘附和形成邊界潤(rùn)滑的性能。影響摩擦副摩擦相容性的材料因素是:
(1)成副材料冶金上構(gòu)成合金的難易程度。
(2)材料與潤(rùn)滑劑的親和能力。
(3)成副材料在無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài)下的摩擦因數(shù)。
(4)材料的微觀(guān)組織。
(5)材料的熱導(dǎo)率。
(6)材料表面能的大小和氧化膜的特性。
2.嵌入性
材料允許潤(rùn)滑劑中外來(lái)硬質(zhì)顆粒鉗入而防止刮傷或(和)磨粒磨損的能力。對(duì)金屬材料而言,硬度低和彈性模量低者,嵌入性就好,而非金屬材料則不一定,例如碳石墨,彈性模量較低,但嵌入性不好。導(dǎo)軌通常用較軟材料與較硬材料構(gòu)成摩擦幅,一般用較軟材料做軸瓦。
3.磨合性
在軸徑與軸瓦的磨合過(guò)程中,減小軸徑與軸瓦加工誤差、同軸度誤差、表面粗糙度參數(shù)值,使接觸均勻,從而降低摩擦力、磨損率的能力。
4.摩擦順應(yīng)性
材料靠表層的彈塑性變形補(bǔ)償滑動(dòng)摩擦表面初始配合不良和彎曲性能。彈性模量低的材料順應(yīng)性較好。
5.耐磨性
成副材料抵抗磨損的能力。在規(guī)定的磨損條件下,用磨損率或磨損度、磨損量的倒數(shù)來(lái)表示耐磨性。
6.抗疲勞性
在循環(huán)載荷下材料抵抗疲勞破壞的能力。在使用溫度下,軸瓦材料的強(qiáng)度、硬度、抗沖擊強(qiáng)度和組織均勻性對(duì)抗疲勞性是十分重要的。磨合性、嵌入性好的材料,通常抗疲勞性差。
7.耐蝕性
材料抵抗腐蝕的能力。潤(rùn)滑油在大氣中使用時(shí)將逐漸氧化,產(chǎn)生酸性物質(zhì),而且在大多數(shù)潤(rùn)滑油中還含有極壓添加劑,它們都會(huì)腐蝕導(dǎo)軌材料,因此,導(dǎo)軌材料需要具備耐蝕性。
8.耐氣蝕性
固體相對(duì)于液體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下,當(dāng)液體中的氣泡在固體表面附近破裂時(shí),產(chǎn)生局部沖擊高壓或局部高溫,將導(dǎo)致氣蝕磨損。材料抵抗氣蝕磨損的能力稱(chēng)為耐氣蝕性。通常,銅鉛合金、錫基導(dǎo)軌合金和鋁鋅硅系合金的耐氣蝕性較好。
9.抗壓強(qiáng)度
承受單向載荷而不被擠壞或尺寸不變化的能力。


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