如何理解磨削淬火（磨削強(qiáng)化）
2016-10-14 21:44:53 點擊：
磨削淬火（也稱磨削強(qiáng)化）技術(shù)是近年來興起的一項新技術(shù)，它利用磨削加工過程中產(chǎn)生的大量磨削熱，使金屬材料工件的表面馬氏體化，強(qiáng)化工件材料性能。
在磨削金屬材料時，由于被切削的金屬層比較薄，比切削力非常大，比能很高，因此產(chǎn)生了大量的熱量，其中50%～90%的熱量傳入工件，并聚集在表面層形成局部高溫，形成了極大的溫度梯度，所以磨削的熱效應(yīng)對工件表面質(zhì)量和使用性能影響極大。傳統(tǒng)的針對磨削熱的研究，毫無例外地均將其作為消極因素進(jìn)行考慮，并圍繞著如何將其降低至最小程度進(jìn)行展開。
表面熱處理技術(shù)使得材料表層具有高硬度、高耐磨性，而材料內(nèi)部同時具有足夠的塑性和韌性，以滿足工況對工件材質(zhì)性能的特殊要求。但也面臨著一些問題，如能源消耗巨大、操作程序復(fù)雜等，從而將使產(chǎn)品生產(chǎn)周期加長，成本提高。
因此，傳統(tǒng)的熱處理和磨削工藝存在兩個主要缺點：⑴雖然目前表面淬硬熱處理工藝趨于多樣化，但大都很難集成到產(chǎn)品生產(chǎn)線上；⑵零件在表面熱處理后需進(jìn)行磨削加工，而磨削熱和機(jī)械作用可能對已淬硬材料造成損傷。
這兩個問題促使研究者們產(chǎn)生新的構(gòu)想，即利用通常被廢棄的磨削熱來對零件表面進(jìn)行熱處理。該構(gòu)想具有逆向思維，顛覆了對磨削熱的傳統(tǒng)評價，實用價值也相當(dāng)高，不僅解決了上述的兩個實際問題，而且節(jié)約了許多能源與成本，起到了“變廢為寶”的作用。
磨削強(qiáng)化工藝總體分為兩個過程完成：首先，進(jìn)行粗磨，利用磨削過程中所產(chǎn)生的磨削高溫對工件表面進(jìn)行淬火，使工件表面材料在短時間內(nèi)發(fā)生奧氏體向馬氏體的相變；然后，進(jìn)行精磨，以達(dá)到工件所需要的尺寸和形狀精度。
與傳統(tǒng)表面熱處理方法的工藝流程對比，采用磨削強(qiáng)化可以減少生產(chǎn)工序，縮短加工周期，降低產(chǎn)品的制造成本。
>>磨削淬火：
加工→磨削強(qiáng)化→精磨
>>傳統(tǒng)方法：
加工→運儲→熱處理→清理→運儲→精磨
除了可以降低產(chǎn)品的制造成本，磨削強(qiáng)化技術(shù)還可以提高工件的表面質(zhì)量。經(jīng)過磨削強(qiáng)化處理的材料（以40Cr為例），硬度分布均勻，其基體硬度集中在250HV（24.5HRC）左右，強(qiáng)化層硬度集中在700HV（60HRC）左右，強(qiáng)化層硬度是基體硬度的2.8倍，是常規(guī)淬火硬度（509HV）的1.4倍，強(qiáng)化層深度可達(dá)1.2～1.4mm，磨削強(qiáng)化層厚度一致性好，其效果與中頻感應(yīng)加熱淬火的效果相似。
磨削強(qiáng)化技術(shù)將磨削工藝與表面熱處理工藝有機(jī)結(jié)合，不但開拓了一個新的領(lǐng)域，而且對于產(chǎn)品的加工質(zhì)量會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。其過程簡單可行，具有積極的社會意義和經(jīng)濟(jì)意義，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>
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