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上銀導軌磨削裂紋的分析
閱讀：189 發布時間：2022-7-27
上銀導軌套圈在磨削時，如果工藝參數選擇不當或操作不當，會導致工作表面溫度達到150—200 oC，此時表面因馬氏體分解，體積縮小，而中心馬氏體不收縮，致使表層承受較大拉應力而開裂，此種情況下，一般裂紋與磨削方向垂直，裂紋之問相互平行 。有時零件表面瞬時溫度會達到820—840℃，其溫升速度高達600℃／s，如果冷卻不充分，則由于磨削形成的熱量足以使表面薄層重新奧氏體化，會發生再次淬火而形成淬火馬氏體。此外，磨削形成的熱量使零件表面溫度升高極快，由此而形成的組織應力和熱應力也會導致磨削表面出現磨削裂紋 。
當磨削熱所造成的溫度低于導軌鋼的相變點Ac，時(上銀導軌的導軌鋼的相變點為745 oC)，這時表層中的馬氏體與殘余奧氏體則發生分解，轉變為細點狀屈氏體或索氏體組織，為典型的高溫回火組織；該組織抗酸的浸蝕能力較差，經冷酸洗后呈暗黑色，并且導致上銀導軌零件的硬度偏低。如果磨削熱的溫度高于相變點Ac 時，則零件的表層組織由馬氏體轉變為奧氏體，然后由于冷卻液的作用，被二次淬火，形成淬火馬氏體和殘余奧氏體。二次淬火形成的淬火馬氏體未經低溫回火，不易受酸的浸蝕，所以在冷酸洗后該處無明顯變色，而與其相鄰的區域，則呈現為暗黑色的高溫回火燒傷，包圍著灰白色的二次淬火區域。磨削燒傷處的垂直剖面組織，表面灰白色層為二次淬火組織，該層下面的暗黑色組織為高溫回火組織 J。該外圈的局部表面就存在二次淬火燒傷變質層+高溫回火燒傷變質層組織。
導軌材料性能
軸徑與軸瓦直接接觸時防止發生粘附和形成邊界潤滑的性能。影響摩擦副摩擦相容性的材料因素是：
（1）成副材料冶金上構成合金的難易程度。
（2）材料與潤滑劑的親和能力。
（3）成副材料在無潤滑狀態下的摩擦因數。
（4）材料的微觀組織。
（5）材料的熱導率。
（6）材料表面能的大小和氧化膜的特性。
2.嵌入性
材料允許潤滑劑中外來硬質顆粒鉗入而防止刮傷或（和）磨粒磨損的能力。對金屬材料而言，硬度低和彈性模量低者，嵌入性就好，而非金屬材料則不一定，例如碳石墨，彈性模量較低，但嵌入性不好。導軌通常用較軟材料與較硬材料構成摩擦幅，一般用較軟材料做軸瓦。
3.磨合性
在軸徑與軸瓦的磨合過程中，減小軸徑與軸瓦加工誤差、同軸度誤差、表面粗糙度參數值，使接觸均勻，從而降低摩擦力、磨損率的能力。
4.摩擦順應性
材料靠表層的彈塑性變形補償滑動摩擦表面初始配合不良和彎曲性能。彈性模量低的材料順應性較好。
5.耐磨性
成副材料抵抗磨損的能力。在規定的磨損條件下，用磨損率或磨損度、磨損量的倒數來表示耐磨性。
6.抗疲勞性
在循環載荷下材料抵抗疲勞破壞的能力。在使用溫度下，軸瓦材料的強度、硬度、抗沖擊強度和組織均勻性對抗疲勞性是十分重要的。磨合性、嵌入性好的材料，通常抗疲勞性差。
7.耐蝕性
材料抵抗腐蝕的能力。潤滑油在大氣中使用時將逐漸氧化，產生酸性物質，而且在大多數潤滑油中還含有極壓添加劑，它們都會腐蝕導軌材料，因此，導軌材料需要具備耐蝕性。
8.耐氣蝕性
固體相對于液體運動的狀態下，當液體中的氣泡在固體表面附近破裂時，產生局部沖擊高壓或局部高溫，將導致氣蝕磨損。材料抵抗氣蝕磨損的能力稱為耐氣蝕性。通常，銅鉛合金、錫基導軌合金和鋁鋅硅系合金的耐氣蝕性較好。
9.抗壓強度
承受單向載荷而不被擠壞或尺寸不變化的能力。