磨削硬化深度预测

磨削硬化是利用磨削过程中产生的热、机械复合作用直接对工件进行表面淬火的新工艺。通过建立磨削温度三维分析模型和热金属效应分析,实现磨削硬化加工工件硬度的预测。基于瞬时温度分布和运动非稳定三维热传导微分方程,并考虑砂轮与工件及冷却液与工件交互作用时热传导情况和材料本身的热扩散,建立了磨削温度三维分析预测模型,结合对加工过程奥氏体相位比例的计算及珍珠岩、残余奥氏体和马氏体的转变等热冶金效应分析,得出磨削硬化加工后硬化深度,实现随加工参数变化的硬化深度分布预测。将此模型与有限元模型进行对比,并通过实验进行了验证。

磨削硬化残余应力分析与预测

对残余应力产生原因进行分析,并基于建立的磨削温度三维分析模型和有限元分析,实现残余应力分布的建模和预测。通过干磨和湿磨实验进行了验证。

Cr12钢磨削硬化工艺研究

研究了干磨和湿磨、不同磨削进给量和砂轮种类等工艺条件对Cr12钢磨削硬化效果的影响。结果表明在干磨状态下,使用碳化硅砂轮在磨削进给量为0.04mm时,磨削硬化效果最好。磨削硬化层的最大硬度为1,414HV,比基体硬度805HV提高了约75%。

磨削硬化工艺对5CrNiMo钢组织和性能的影响

采用磨床对5CrNiMo钢进行磨削硬化处理,研究普通刚玉砂轮和碳化硅砂轮、不同进给量、不同磨床及干磨、湿磨对5CrNiMo钢磨削表面硬化层的影响规律。结果得出,在"工具磨床、白刚玉、干磨"磨削条件下采用0.02 mm的进给量,磨削硬化效果最好,磨削硬化层的硬度最大可达到3000 HV。

退火T10钢磨削硬化工艺研究

研究了不同磨床、磨具、进给量、磨削加工条件(干、湿磨)等工艺条件对退火T10钢磨削硬化效果的影响。采用磨削方法对相同试样进行分类对比实验,从中研究磨削加工工艺的优化组合。结果表明,使用碳化硅砂轮进行干磨时,对试样硬度值的影响最大,当进给量为0.02 mm时,磨削加工所能达到的硬度值最大,可达到维氏硬度3 300 HV左右。

CBN砂轮对GCr15钢的磨削硬化试验研究

为了对磨削硬化加工提供更多的理论依据,采用CBN砂轮对GCr15钢进行了磨削硬化试验,对磨削硬化加工过程中磨削组织的变化,以及磨削参数对磨削硬化层的硬度及其分布的影响进行了分析与研究。采用暗场显微镜观测了磨削前后GCr15钢的组织变化,并分析了组织变化的原因;采用显微维氏硬度计分析了硬化层硬度均匀性以及产生硬度不均匀性的原因;通过磨削硬化试验组研究了磨削参数对硬化层硬度的影响,并从磨削热的角度分析了产生此类影响的原因。研究结果表明:硬化层深度为0.12 mm,工件微观组织的转变是影响磨削过程中硬化层硬度均匀性的主要因素,适当提升磨削深度和工件进给速度可以获得更高的硬化层硬度,加快工件的冷却速率也可以提升硬化层的硬度。

磨削硬化表层内冶金热效应预测三维分析模型

磨削硬化是利用磨削过程中产生的热、机械复合作用直接对工件进行表面淬火的新工艺。本文通过建立磨削温度三维分析模型和冶金热效应分析,实现磨削硬化加工工件硬度的预测。基于瞬时温度分布和运动非稳定三维热传导微分方程,并考虑砂轮与工件及冷却液与工件交互作用时热传导情况和材料本身的热扩散,建立了磨削温度三维分析预测模型,结合对加工过程奥氏体相位比例的计算及珠光体、残留奥氏体和马氏体的转变等冶金热效应分析,实现磨削硬化加工后工件硬度的预测。将此模型与有限元模型进行对比,并通过试验进行了验证。