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滚珠丝杠经常出现淬火后磨削裂纹原因

原材料不良

  主要表现为GCr15 材料的网状碳化物级别超差或球化退火组织不合格 。通过对裂纹丝杆碳化物的不均匀性分析、显微组织分析,出现网状碳化物级别超差或球化退火组织不合格丝杆约占总数的40 % 。碳化物不均匀性造成丝杆表面感应淬火后存在表面硬度和内应力分布不均,碳化物较集中的部位其内应力也较集中。在丝杆磨削时,由于该部位内应力超过材料的屈服强度,就会产生磨削裂纹。片状珠光体存在,则造成丝表面感应淬火后晶粒粗大,降低钢材的屈服强度,丝杆磨削时在内应力超过材料的屈服强度部位产生磨削裂纹。

  丝磨削时的工艺参数不规范该原因造成磨削裂纹的丝杆约占总数的30 % ~40 %。丝磨削时的工艺参数不规范, 磨削时产生的磨削热量在丝杆表面造成“二次回火”。更有甚者, 磨削热量甚至使丝表面的温度升高达到丝材料的“淬火温度”, 在磨削液的冷却作用下, 丝表面形成“二次淬火”, 造成表面晶粒粗大, 降低钢材的强度, 引起丝表面出现裂纹。

丝杠经常出现淬火热处理不良

  大型滚珠丝杠经常出现淬火时,输出功率偏高,淬火速度过慢,都会使丝杆淬火时的温度偏高,丝杆淬火后的马氏体组织级别偏上限( 马氏体5 级) ,甚至可能超标( 马氏体≥5 级) 。粗大的马氏体组织会降低钢材40 %。丝杠磨削时的工艺参数不规范,磨削时产生的磨削热量在丝杠表面造成“二次回火”。更有甚者,磨削热量甚至使丝杠表面的温度升高达到丝杠材料的“淬火温度”,在磨削液的冷却作用下,丝表面形成“二次淬火”,造成表面晶粒粗大,降低钢材的屈服强度,引起丝杆表面出现裂纹。大型滚珠丝淬火后,淬硬层较深,内应力( 包括热应力和组织转变应力) 较大,回火不足( 回火温度低或回火时间短) ,丝淬火时形成的内应力消除不完全。丝淬火、回火后,内部的残余内应力与磨削时产生的磨削应力相叠加,当叠加后的应力超过钢材的屈服强度时,就会在丝杆表面形成裂纹。

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