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【党校论文】浅议加工表而层的物理机械性质及其改善途径(论文范文资料)

星级: ★★★★★ 期刊: 《企业导报》作者:林发伟,袁严冬浏览量:2616 论文级别:优质本章主题:表面和塑性原创论文: 5156论文网更新时间:12-15审核稿件编辑:Porter本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:4262 评论次数: 8330

导读:此篇文章是表面和塑性相关的论文引言格式,供需要写此方面相关本科和硕士以及专科生毕业论文的学子们鉴赏。

林发伟1 袁严冬2

(1.新乡市特种设备检测检验所,河南新乡453000;2.新乡职业技术学院,河南新乡453000)

【摘要】表面质量的好坏直接决定着机械的使用寿命,在加工过程中,表面层的物理机械性质会受到影响.对机械加工过程中加工表面层的物理机械性质做了探讨,并提出了改善表面层物理机械性质的途径.

【关键词】机械;表面质量;机械性质改善途径

一、表面质量

零件的机械加工质量不仅指加工精度,而且也包括加工表面质量.加工表面质量是指机械加工后零件表面层的几何结构,以及受加工的影响表面层金属与基体金属性质产生变化的情况.机械表面层厚度一般只有0。05mm ~ 0。15mm.在有些国家“表面质量”称为表面完整性.一台机器在正常的使用过程中,由于零件的工作性能逐渐变坏,以致不能继续使用,有时零件会突然损坏.其原因除少数是设计不合理而使强度不够,或偶然性事故引起了超负荷以外,大多数是由于磨损、受外界介质的腐蚀或疲劳破坏.磨损、腐蚀和疲劳破坏都是发生在零件的表面,或者从零件的表面开始的.因此,加工表面质量将直接影响到零件的工作性能,尤其是它的可靠性和寿命.

二、加工表面层的物理机械性质及改善途径

工件在切削加工时会形成一个塑性变形区,使已加工表面层受到塑性变形的影响.表面层受到塑性变形后便发生晶格扭曲和晶粒形状的改变,产生残余应力和表面强化现象,因此加工后的表面层就不同于金属基体.金属的韧性越大,这种现象就越显著

三、加工表面的冷作硬化

1.加工表面层产生塑性变形使晶体间产生剪切滑移,晶格严重扭曲,并产生晶粒的拉长,破碎和纤维化,引起材料的强化,这时的强度和硬度都会提高,称为冷作硬化现象.表面层的硬化程度取决于产生塑性变形的力,变形速度以及变形时温度.力越大,塑性变形越大,因而硬化程度也越大.变形速度越大,塑性变形越不充分,硬化程度就越小.变形时的温度不仅影响塑性变形程度(温度可部分地消除冷作硬化),还会影响变形后金相组织的恢复.表面硬化的程度和深度还与原有金属性质、刀具几何参数和切削用量有关.(1)被加工材料的影响,硬度越小,塑性越大的材料切削后冷硬现象愈严重.(2)刀具的影响.刀具的刃口圆角和后刀面的磨损量增大时,冷硬层深度和硬度也随之增加.(3)切削用量的影响.影响较大的是切削速度和进给量.切削速度增大,硬化层深度和硬度都有所减小,这是由于一方面切削速度会使温度增高,有助于减少冷硬,另一方面由于切削速度大时刀具与工件的接触时间短,使塑性变形程度减少,进给量增大时,切削力增加,塑性变形程度也会增大,因此硬化现象增加,但在进给量较小时,由于刀具刃口,圆角在加工表面单位长度上的挤压

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次数增多,因此硬化现象也会增加.

2.面说明常见的几种加工方法的硬化现象.钻孔时钻头与孔壁间的摩擦大,因此孔壁硬化比较剧烈.在钻深孔时,采用小进给量和硫化油冷却剂,硬化层可达0。01mm 以上.材料的塑性越大,硬化就越严重.过度的硬化会引起表面层的破坏,得到的孔壁具有明显的鳞片状粗划痕.铰孔后孔壁的硬化也比较亚种的.虽然铰孔的余量极小(0。04mm 以下),但是硬化层深度可达到0。02mm ~ 0。025mm.因此塑形材料进行精铰孔时,不易获得较小的表面粗糙度参数值.拉孔时也有上述类似的情况.拉削后孔壁显微硬度一般提高50%~ 100%.为了减小终加工后孔德粗糙度参数值,有时在精铰孔和拉削工序前安排热处理工序.

2.加工表面的残余应力

(1)切削加工中,表面层材料受切削力而引起塑性变形,造成冷硬增加,比容增加和体积膨胀.因为表面层塑性变形程度随表面层深度的增加而减小,所以表面层金属膨胀时受到内部金属的障碍而产生残余应力,内部金属则引起残余拉应力.(2)沿切削方向的切削力使被加工表面金属产生拉伸作用,刀具后刀面与金属表面的摩擦力增强了上述作用,使已加工的表面层带有纤维的方向性.切削力消失后,表面层金属弹性回复受内部金属的阻碍,于是表层引起残余拉应力,内部则为压应力.(3)切削时在切削区域产生很高温度,使金属的塑性大大增加.当表层金属产生膨胀时,由于高温塑性,故基本上不产生内应力.切削过后,表面层温度下降,产生收缩,由于受到内部金属的阻碍,表面层引起残应拉力,内部引起残余压应力.(4)对淬火钢进行加工时,特别是进行磨削时,切削热将使表面层金属产生相应的组织转变,引起金属体积的变化,因而引起残余应力.在实际加工中,情况是复杂的,表面层的应力状态,主要依靠实验测试进行确定.受交变载荷的零件,常常由于拉伸应力(外载荷)而造成应力集中,

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加工表而层的物理机械性质及其改善途径
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属疲劳失效.在机械加工后,如能在表面层得到残余压缩应力,则由于它能使表面的显微裂纹合拢,将使零件的疲劳强度显著提高,相反,表面层中有残余拉伸应力时,将使疲劳强度略有下降.

在加工的过程中,如果多加注意机械表面层的物理特性,能够提高机械零件的表面质量,从而能延长机械零件的可靠性及使用寿命.此外,在实际的机械表面加工过程中,材料不同,那么引起的机械

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