渗碳辅助磨削强化表面创成机制研究

目的探究渗碳辅助磨削表面材料动态强化去除机制。方法以20CrMnTi为研究对象,首先进行渗碳辅助磨削的探索性试验,分析磨削微渗碳的可行性。其次,基于磨粒与工件材料间的相互作用,提出一种动态表面创成模型,分析增碳表面的渗碳效果。最后,结合磨削渗碳强化试验验证增碳表面性形协同提升效果。结果磨削接触区的微渗碳效应增大了表面的碳含量,使得表面在冷却阶段更易析出强化相。该方法可有效提高加工表面的硬度(最大提升了60%)。微渗碳效应使得表面材料硬化,同时抑制了脊状突起的形成,使切屑更易形成,从而提高表面精度(粗糙度Ra降低了0.3μm)。结论针对低碳钢表面的高性能制备,提出了一种新的渗碳辅助磨削强化方法,该方法可实现表面材料的微渗碳。在强参数磨削热作用下表面材料会发生奥氏体–马氏体转变,显著提高了硬度。同时,微渗碳作用可削弱表面材料的塑性及犁削作用,提高表面加工质量。