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白层的危害及去除方法介绍

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:在有白层存在的位置,加工表面层通常由表向里依次是白层、暗层和基体材料[45-48]。白层具有硬度高、不易侵蚀、晶粒细、塑性变形严重、有时存在微观裂纹等特征。白层的出现给机械零件留下了安全隐患,产品的使用性能降低、寿命缩短。白层对产品的使用性能是极其有害的,应该在后续的精加工工序中将其去除。虽然各种机械加工方法都有可能形成白层,但不同的加工方法产生白层的可能性、严重性是不同的,而去除白层的后续工序更不一样。

白层的危害及去除方法介绍

高硬难加工材料磨削加工后,已加工表面有时会产生一些硬度很高的微细金相组织变质层,在铁基材料中,这种变质层通常呈白色(其颜色依材料基体不同而不同),故被称为“白层”[44]。白层是一种形成条件极宽、表现形式各异的表面组织,对于不同的金属材料,在不同的磨损形式、摩擦条件和摩擦副中出现。研究表明,白层是由二次淬火马氏体、残留奥氏体碳化物等组成的,往往比基体材料更硬更脆。在有白层存在的位置,加工表面层通常由表向里依次是白层、暗层和基体材料[45-48]。白层具有硬度高、不易侵蚀、晶粒细、塑性变形严重、有时存在微观裂纹等特征。白层对零件使用过程中的磨损行为有两方面的影响:其一是白层的高硬度可以提高零件的抗磨能力,其二是由于其脆性很大,易形成裂纹,同时由于微裂纹的存在,在零件受载的情况下,白层及其周围的微裂纹可能迅速扩展,引起零件表层材料大块剥落;垂直于表面的微裂纹引起材料开裂;还会导致疲劳裂纹的成核,从而使得工件的疲劳强度降低。白层的出现给机械零件留下了安全隐患,产品的使用性能降低、寿命缩短。白层对产品的使用性能是极其有害的,应该在后续的精加工工序中将其去除。从白层的形成机理及材料的特性来看,与其他材料相比,难加工材料更容易形成白层。虽然各种机械加工方法都有可能形成白层,但不同的加工方法产生白层的可能性、严重性是不同的,而去除白层的后续工序更不一样。研究发现:硬车削产生的白层比磨削加工产生的白层厚得多。从去除加工方法来看,与其他加工方法相比,磨削具有不可比拟的优越性。由于磨削可以进行无火花磨削,此时可以去除极薄的一层材料(特别是高速磨削),因此不可能在无火花磨削工序中形成白层,而只会去除已产生的白层,这是其他加工方法不可比拟的。由于这个原因,可以在粗加工阶段采用硬车削技术,再采用磨削进行精加工。(www.xing528.com)

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