推土机动力换挡变速箱输入轴磨削裂纹的排除

工 件 表 面 层 产 生 极 大 的 附 加 组 织 应 力 同 时 由于 表 面 温 升 极 快 造 成 很 大 的 热 应 力 当 组 织 应 力 和 热 应 力 叠 加 超 过 了 材 料 的 强 度 极 限 时 被 磨 削 的 表 面 就 会 出 现 磨 削 裂 纹 如 图 5所 示 2 零 件 磨 削 时 显 微 组 织 中 的 残 余 奥 氏 体 因 受 磨 削 热 的 影 响 将 发 生 分 解 逐 渐 转 变 为 马 氏 体 引 起 工 件 表 面 体 积 膨 胀 导 致 组 织 应 力 的 产 生 进 而 促 进 磨 削 裂 纹 的 形 成 3 在 磨 床 上 磨 削 工 件 时 对 工 件 既 是 压 力 又 是 拉 力 助 长 了 磨 削 裂 纹 的 形 成 2 2磨 削 裂 纹 形 成 的 影 响 因 素 2 2 1 热 处 理 工 艺 对 磨 削 裂 纹 的 影 响 分 析 1 渗 碳 浓 度 的 影 响 渗 碳 零 件 在 井 式 渗 碳 炉 中 渗 碳 渗 碳 时 间 5 h 4 5 rai n 渗 层 深 度 达 到 0 8 1 2 mm 其 碳 氮 共 渗 热 处 理 工 艺 曲线 如 图 6和 表 1所 示 表 1 碳氯共渗热处理工艺参数表 渗层深度 ram 装炉量 甲苯滴量 d mi n 磨削情况 0 8 1 2 9 5 0 有 裂纹 渗 碳 浓 度 明 显 偏 高 时 零 件 的 表 面 硬 度 较 高 但 随 碳 含 量 的 增 加 其 导 热 系 数 降 低 磨 削 时 易 产 生 磨 削 裂 纹 同 时 表 层 的残 余 奥 氏 体 和 碳 化 物 将 沿 晶 界 析 出 晶 界 上 碳 化 物 数 量 增 多 和 集 中 将 加 大 晶 界 脆 性 因 此 晶 界 断 裂 抗 力 的 降 低 势 必 会 导 致 晶 界 裂 纹 的 出 现 2 回 火 工 艺 的 影 响 分 析 对 零 件 回 火 处 理 的 工 艺 曲 线 如 图 7所 示 淬 火 后 回 火 处 理 的 质 量 对 磨 削 裂 纹 的 形 成 有 直 接 影 响 磨 削 时 产 生 的 磨 削 热 足 以使 表 层 淬 火 马 氏 体 发 生 转 变 碳 化 物 析 出 体 积 减 少 造 成 工 件 表 面 与 内 部 的 比 容 差 引 起 较 大 的 内 应 力 进 而 形 成 裂 纹 渗 碳 层 充 分 回 火 对 愈 合 淬 火 后 马 氏体 中 的 微 裂 纹 具 有 一 定 作 用 能 提 高 马 氏 体 的 塑 性 及 韧 性 有 效 地 减 少 或 消 除 磨 削 裂 纹 回 火 时 间 短 或 回火 不 及 时 均 会 导 致 磨 削 裂 纹 的 产 生 其 关 系 如 图 8所 示 在 磨 削 条 件 机械制造5 1 卷 第5 8 6 期 相 同 热 处 理 工 艺 参 数 为 常 量 时 通 过 延 长 回火 时 间 和 增 加 回 火 次 数 可 有 效 降 低 磨 裂 倾 向 2 2 2磨 削 工 艺 参 数 对 磨 削 裂 纹 的 影 响 分 析 磨 削 工 艺 影 响 加 工 质 量 的 主 要 因素 有 砂 轮 的 吃 刀 量 走 刀 量 冷 却 液 零 件 转 速 砂 轮 转 速 及 砂 轮 质 量 等 如 果 磨 削 进 给 量 大 砂 轮 硬 度 粒 度 选 择 不 当 冷 却 不 足 不 均 匀 磨 削 过 烈 产 生 大 量 的 热 都 会 使 磨 削 面 产 生 回 火 严 重 时 发 生 组 织 转 变 形 成 二 次 淬 火 马 氏体 使 工 件 在 渗 碳 淬 火 时 形 成 的 表 面 压 应 力 变 为 拉 应 力 从 而 产 生 磨 削 裂 纹 3输入轴磨削裂纹 的排 除措施 从 以 上 分 析 知 道 产 生 磨 削 裂 纹 的 根 本 原 因 在 于 淬 火 件 的 马 氏 体 组 织 是 一 种 膨 胀 状 态 有 应 力 存 在 必 须 减 少 和 消 除 这 种 应 力 据 此 我 们 对 输 入 轴 采 用 了 直 接 淬 火 工 艺 并 对 冷 热 工 艺 参 数 做 了 调 整 获 得 了 满 意 的 磨 削 效 果 3 1 热 处 理 工 艺 方 面 在 确 保 表 面 硬 度 符 合 技 术 要 求 的 前 提 下 适 当 提 高 热 处 理 回 火 温 度 回 火 时 间 由 2 h延 至 3 h 控 制 表 面 碳 化 物 将 一 次 回火 改 为 二 次 回火 并 增 加 人 工 时 效 生 产 实 践 证 明 该 方 法 非 常 有 效 3 2磨 削 工 艺 方 面 不 产 生 磨 削 裂 纹 的 关 键 因 素 是 较 长 时 间 保 持 砂 轮 微 刃 的 锋 利 锋 利 的 刃 口 减 缓 了 磨 削 过 程 中 的摩 擦 挤 压 过 程 从 而 降 低 了磨 削 区 的 温 度 若 降 至 6 0 0 以 下 或 更 低 磨 削 液 能 将 热 量 迅 速 带 走 磨 削 部 位 表 里 层 温 度 低 梯 度 小 也 就 不 会 出 现 裂 纹 解 决 的 方 法 有 1 采 用 铬 刚 玉 砂 轮 并 适 当 降 低 砂 轮 硬 度 保 证 自锐 能 力 避 免 产 生 烧 伤 和 裂 纹 2 控 制 砂 轮 修 整 次 数 做 到 磨 一 个 轴 颈 修 一 次 砂 轮 始 终 保 持 砂 轮 刃 口 的 锋 利 性 3 选 择 润 滑 性 能 好 的 磨 削 液 采 用 极 压 切 削 液 通 过 采 取 以上 措 施 输 入 轴 磨 削 裂 纹 问题 得 到 解 决 4结论 1 磨 削 工 艺 参 数 选 择 不 当 而 渗 碳 浓 度 偏 高 时 会 导 致 工 件 材 料 过 热 造 成 深 层 晶 界 脆 性 断 裂 这 是 轴 类 零 件 磨 削 中 产 生 裂 纹 的 主要 原 因 2 注 意 恰 当 选 择 淬 火 温 度 回火 温 度 及 回 火 时 间 等 工 艺 参 数