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滚珠丝杆淬火后磨削裂纹的原因分析

文章来源:东莞希思克传动科技有限公司    发布日期:2015-7-21    浏览:336次


滚珠丝杆淬火后磨削裂纹的原因分析


1. 原材料不良

主要表现为GCr15 材料的网状碳化物级别超差或球化退火组织分歧格( 有片状珠光体) 。通过对裂纹丝杆碳化物的不均匀细化分析、显微组织分析,出现网状碳化物级别超差或球化退火组织分歧格丝杆约占总数的40 % 。碳化物不均匀性造成丝杆表面感应淬火后存在表面硬度以及内应力分布不平衡,碳化物在较集中的部位其内应力也较集中。在丝杆磨削时,由于该部位内应力超过材料的屈服强度,就会产生磨削裂纹。片状珠光体存在,则造成丝杆表面感应淬火后晶粒粗大,降低钢材的屈服强度,丝杆磨削时在内应力超过材料的屈服强度部位产生磨削裂纹。 

2. 丝杆中频淬火热处理

主要表现为淬火温度偏高或回火不足。通过分析、统计,由此造成丝杆磨削裂纹的丝杆约占总数的20 % ~30 % 。

大型滚珠丝杆中频淬火时,中频输出功率偏高,淬火速度过慢,都有可能促使丝杆淬火时的温度偏高,丝杆淬火后的马氏体组织级别偏上限( 马氏体5 级) ,甚至可能出现超标( 马氏体≥5 级) 。粗大的马氏体组织会降低钢材40 %。丝杆磨削时的工艺参数不规范,磨削时产生的磨削热量在丝杆表面造成“二次回火”。更有甚者,磨削热量甚至促使丝杆表面的温度升高达到丝杆材料的“淬火温度”,在磨削液的冷却作用下,丝杆表面形成“二次淬火”,造成表面晶粒粗大,降低钢材的屈服强度,引起丝杆表面出现裂纹。大型滚珠丝杆淬火后,淬硬层较深,内应力( 包括热应力和组织转变应力) 较大,回火不足( 回火温度低或回火时间短) ,丝杆淬火时形成的内应力消除不完全。丝杆淬火、回火后,内部的残余内应力与磨削时产生的磨削应力相叠加,当叠加后的应力超过钢材的屈服强度时,就会在丝杆表面形成裂纹。 

3. 丝杆磨削时的工艺参数不规范,容易造成磨削裂纹的丝杆约占总数的30 % ~40 %。丝杆磨削时的工艺参数不规范, 磨削时产生的磨削热量在丝杆表面造成“二次回火”。更有甚者, 磨削热量甚至使丝杆表面的温度升高达到丝杆材料的“淬火温度”, 在磨削液的冷却作用下, 丝杆表面形成“二次淬火”, 造成表面晶粒粗大, 降低钢材的屈服强度,引起丝杆表面出现裂纹。


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