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零件的耐磨性主要取决于它的什么,刚玉耐磨陶瓷重介旋流器与普通钢件旋流器的区别耐磨性耐磨陶瓷

来源:整理 时间:2023-02-28 06:55:58 编辑:盒子机械网 手机版

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1,刚玉耐磨陶瓷重介旋流器与普通钢件旋流器的区别耐磨性耐磨陶瓷

关键词: 刚玉耐磨陶瓷重介旋流器 耐磨陶瓷管、陶瓷耐磨管、耐磨陶瓷衬板、重介旋流器、旋风分离器、耐磨陶瓷滚筒包胶、陶瓷溜槽、耐磨管道 首先重介质旋流器是一种结构简单 ,无运动部件和分选效率高的选煤设备。由于旋流器本身无运动部件 ,因而其分选过程完全是靠自身的结构参数与外部操作参数的灵活配合来实现最佳分选精度,这是旋流器选煤与其它选煤方法截然不同的突出特征。洗煤厂的重介旋流器主要对煤质分选起作用,例如原煤排矸,或者混煤再选。旋流器分选颗粒小的末煤。分选粒度大小不一样用到设备不一样。 精城特瓷生产的钢玉陶瓷内衬高强耐磨刚玉陶瓷的旋流器,广泛用于黑色金属矿山和有色金属矿山的选矿工艺中。在煤、铁、铜、金、镍等金属矿山的单元操作中提高了选矿的金属回收率,增加台时处理能力,提高选矿的经济效益。本产品广泛用于一段磨矿、二段磨矿、精矿再磨分级作业中。根据处理能力不同及所要求的细度不同,本公司可为用户提供直径50、75、100、200、300、350、400、450、500、700等单机、并联机式、串联机组,并承接图纸加工。并提供各种尺寸耐磨陶瓷贴片,刚玉陶瓷衬砖。耐磨陶瓷管道、弯头、三通。(其中500以下旋流器陶瓷内衬是一个整体陶瓷锥体),并提供磨损件修复翻新工作. 产品特点(精城特瓷) 1.硬度高 理论研究和实验表明,物体耐磨性的主要取决于其硬度的大小。精城耐磨陶瓷洛氏硬度为HRA80-90,硬度仅次于金刚石。 2.耐磨性能好 耐磨陶瓷作为目前最耐磨的工业材料之一,主要是采用了最新的科研成果。这种工艺主要依赖三个因素:原料的选择、粉末的制备和烧结,原材料选用高纯度相位的阿尔法氧化铝和晶体生长抑制剂;造粒采用最先进的制备工艺,粉体分布均匀且具有良好流动性;严格的烧结时间和精确的温度控制。 该技术可以有效抑制晶体的生长,减少内部孔隙的产生,从而形成非常致密的烧结物。日本九州工业陶瓷研究所试验数据表明,我公司耐磨陶瓷各项性能指标达到国际先进水平。 3.抗冲击性能好 独特的增韧配方形成较强的晶体结合键,使精城氧化铝陶瓷的抗冲击性大大增强,是一般标准瓷的3至5倍。 4.表面光滑 精城耐磨陶瓷含有独特的自润滑成分,减少阻塞,减小摩擦系数,延长使用寿命。 5.重量轻 其密度为3.5g/cm3,不到钢铁的一半,用耐磨陶瓷代替其他笨重的耐磨材料可大大减轻设备负荷。 耐磨陶瓷复合衬板的国家标准中对耐磨陶瓷的硬度和陶瓷韧性的具体指标是: 磨损体积≤0.06cm3,体积密度3.5g/cm3,洛氏硬度≥82HRA,维氏硬度≥8GPa,抗压强度≥850MPa,对陶瓷硫化到橡胶里的橡胶性能也有要求,例如橡胶的拉伸强度、扯断伸长率、邵氏硬度和扯断永久变形率,橡胶和陶瓷的粘结强度≥4.0MPa. 个别企业已经高于耐磨陶瓷复合衬板的国家标准,精城对耐磨陶瓷的硬度和陶瓷韧性的具体指标是: 磨损体积≤0.03cm3,体积密度3.6g/cm3,洛氏硬度≥86HRA,维氏硬度≥9GPa,抗压强度≥880MPa,对陶瓷硫化到橡胶里的橡胶性能也有要求,例如橡胶的拉伸强度、扯断伸长率、邵氏硬度和扯断永久变形率,橡胶和陶瓷的粘结强度≥4.8MPa. 精城 耐磨陶瓷管、陶瓷耐磨管、耐磨陶瓷衬板、重介旋流器、旋风分离器、耐磨陶瓷滚筒包胶、溜槽、管道等等。
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刚玉耐磨陶瓷重介旋流器与普通钢件旋流器的区别耐磨性耐磨陶瓷

2,影响机械磨损的因素及降低磨损的措施有哪些

机械磨损是指机械设备在工作过程中,因机件间不断地摩擦或因介质的冲刷,其摩擦表面逐渐产生磨损,因此引起机件几何形状改变,强度降低,破坏了机械的正常工作条件,使机器丧失了原有的精度和功能,这称为机械磨损。影响机械磨损的因素及降低磨损的措施:(1)润滑。在两摩擦表面问充以润滑油,可大大减小摩擦系数,从而促使摩擦阻力减小,使机械磨损减低。故机器的运转有无润滑油以及正确选择润滑材料,合理制定润滑制度以及加强润滑管理都是很重要的,它对机器的使用寿命影响很大。(2)表面加工质量。机件经过加工后,其摩擦表面不可能得到理想的几何形状,总要留下切削工具的刀痕或砂轮磨削的痕迹而构成凹凸状的不平度。一般情况下,表面加工粗糙的,开始磨损较快。当磨到一定时间,不平度大致消除后,磨损便减慢下来,故表面加工精度的要求应根据零件工作的特点来选择,不要盲目追求过高的加工质量。实验指出,过于光滑的表面不一定具有好的耐磨性能,因为这时润滑油不能形成均匀的油膜,两接触面容易发生黏结,反而使耐磨性变坏。(3)材料。材料的耐磨性主要取决于它的硬度和韧性。材料的硬度决定于金属对其表面变形的抵抗能力。但过高的硬度易使脆性增加,使材料表面产生磨粒的剥落。而材料的韧性可防止磨粒的产生,提高其耐磨性能。另外,增加材料的化学稳定性还可以减少腐蚀磨损。增加材料本身的孔隙度可以蓄积润滑剂,从而减少机械磨损,提高零件的耐磨性。不同材料有不同的机械性能,相同的材料采取不同的热处理方式可使其机械性能得到改善。因此合理的选用材料和热处理方式对减少机械磨损是很有意义的。(4)安装检修的质量。安装零件的正确性对机器寿命有很大的影响,如不正确地拧紧轴承盖与轴承座的连接螺钉、两结合面不对中、配合表面不平以及轴承间隙调整得不合适等,都能引起单位载荷在表面上不正确的分布或者产生附加载荷,因而使其磨损加快。

影响机械磨损的因素及降低磨损的措施有哪些

3,零件的表面质量对其哪些使用性能有影响

子夜吴歌·冬歌(李白)
任何机械加工所得的零件表面,实际上都不是完全理想的表面,因为加工所得的表面总是存在着一定程度的微观不平度、残余应力、冷作硬化以及金相组织的变化等问题。虽然这样的问题仅存在于极薄的表面层中,却错综复杂地影响着机械零件的精度、耐磨性、配合性质的保持、抗腐蚀性和疲劳强度,从而影响着产品的使用性能和使用寿命。所以应首先了解它对零件使用性能的影响。1 表面质量对耐磨性的影响众所周知,两相互作用的表面作相对运动时,由于摩擦会消耗许多有用的能量,世界上约有1/3的能源是被无用的摩擦所消耗。形成摩擦阻力的主要原因之一是由于零件表面粗糙不平。表面越粗糙,摩擦系数就越大,磨损现象就越严重。如果零件加工表面粗糙不平,当两互相摩擦零件配合时,不是全部表面接触,而只是一些凸峰相接触。由试验知,经过车铣的加工表面实际接触面积为15%~20%;细磨过的表面为30%~50%;经超精加工、巧磨、研磨的表面为90%~97%。实际接触面积小,导致单位压力增大,磨损加快,这些零件的凸峰会很快压扁磨平,产生剧烈的初期磨损,这多发生在装配和使用过程中,从而失去原有的精度。零件表面磨损情况如图1所示,在最初阶段,磨损很快,磨损曲线急速上升;在经过一段运转之后,表面接触面积逐渐增大,磨损速度减缓;当接触表面的粗糙度降低到65%~75%时,磨损速度稳定下来,曲线趋于平坦,初期磨损阶段结束,进入正常磨损阶段。这一过程表明,粗糙度值较低的零件表面比粗糙度值较高的表面要耐磨。故为了提高耐磨性,必须规定表面粗糙度。表面粗糙度对磨损的影响极大,但并不是表面粗糙度值愈小愈耐磨。图2所示的两条曲线是实验所得的表面粗糙度对初期磨损的影响曲线。从曲线可知,存在着某个最佳点,这一点所对应的粗糙度是零件最耐磨的粗糙度,具有这样粗糙度的零件的初期磨损量很小。如果摩擦载荷加重或润滑等条件恶化时,磨损曲线向上向右移动,最佳粗糙度也随之右移。在一定工作条件下,如果粗糙度值过高,实际压强增大,粗糙不平的凸峰互相啮合、挤裂和切断加剧,磨损也加剧。粗糙度值过低,也会导致磨损加剧。因为表面如此光滑,存储润滑油的能力很差,金属分子的吸附力增大,一旦润滑条件恶化,紧密接触的两表面便会发生分子粘合现象而咬合起来,金属表面发热而产生胶合,导致磨损加剧。粗糙度的最佳点大致在1.6~0.8左右。此外,表面加工纹理方向(主要指加工痕迹方向)对摩擦也有重要影响。试验表明,当表面纹理与运动方向重合时,摩擦阻力最大;而当两者之间成一定的角度或表面纹理方向无规则时,摩擦阻力最小。2 表面质量对零件配合性质的影响对于相配零件,无论是间隙配合、过渡配合、还是过盈配合,如果表面加工得太粗糙,rz值很大,则必然会影响到它们的实际配合性质。机器运转时,配合表面将不断磨损,最明显的磨损是初期磨损。初期磨损结束后就进入正常磨损阶段,这一阶段的磨损很不明显,常可在很长时间的运转中不发生明显磨损。初期磨损量△0与表面粗糙度rz有关,△0= krz(μm)。一台新机器的正常持久的工作状态是从初期磨损后才开始的。就是说,机器先要经过磨合阶段才进入正常的工作状态。如果表面粗糙度太差,rz太大,则初期磨损量就会很大,装配时所得的间隙就会增大很多,从而改变应有的配合性质。很可能机器刚经过磨损阶段就已经漏气、漏油或晃动而不能正常工作。所以,在配合间隙要求很小、很精密的情况下,就不仅要保证配合表面具有较高的尺寸和几何形状精度,还应保证有足够的表面粗糙度。对于精度很高的配合,零件的配合面粗糙度必须有相当的要求。在实际研究的基础上,可以提出如下的要求:零件尺寸>50 mm时,rz=(0.10~0. 15)t>18~50 mm时,rz=(0.15~0. 20)t<18 mm时,rz=(0.20~0. 25)t式中,t为尺寸公差表面的冷硬现象也影响配合的可靠性,合理的强化能使表面变形减小,使接触刚度提高,但过分强化,表面的金属层在受力后有可能与内部金属脱离,从而破坏了配合性质。3 表面质量对疲劳性能的影响零件在承受交变载荷、重载荷及高速工作条件下,其疲劳强度除了与零件材料的物理机械性能有关外,还与表面粗糙度关系很大。因为零件表面微观的高低不平,会引起应力集中现象,在微观低凹点的应力易于超过疲劳极限而出现疲劳裂纹。零件表面越粗糙,凹痕越深,其根部曲率半径越小,对应力集中越敏感。所以表面粗糙度越小,形成应力集中的可能性就越小,出现显微裂纹的机会也越小。因而疲劳强度就高。表面粗糙度大时,在外力作用下,极易产生应力集中,因而疲劳强度就低。特别是在交变载荷作用下,影响更大,零件往往因此而很快产生疲劳裂纹而损坏。由粗糙度而产生应力集中的实际表面应力,约为平均应力的1.5~2.5倍。从许多事故的分析中发现零件的破坏原因,常是以表面粗糙度的峰谷,尤其是以表面撕裂出毛刺、鳞刺的尖端为源而断裂的。通常采用应力集中系数ασ来评定表面粗糙度对零件疲劳强度的影响。将实际表面当作带有划痕或切口的某种假想表面来观察。如切削加工的表面是由许多相间的凹谷和凸峰组成的,表面本身是许多切口形成的应力集中的集合体。根据前苏联学者的研究,应力集中系数ασ与表面上多次重复出现的凹谷几何参数之间的理论关系为:扭曲和剪时,拉伸和弯曲时,式中:r—微观不平度高度;p—波谷曲率半径;r一不平度间距与其高度之比的相关系数。机械加工后的表面构形通常取:r=1,r/ρ= 0. 5~0.3,故理论应力集中系数为:ασ=1.5~2.5。磨削表面的粗糙度为0.4、0. 8、1. 6,其应力集中系数分别为1.2、1.24、1.48。所以,零件的使用性能,不仅取决于表面微观不平度的高度,同时还取决于它们的形状,如波谷和波峰的圆角半径、不平度的间距等。4 表面质量对耐腐蚀性的影响零件表面粗糙度对零件的耐腐蚀性有很大的影响。表面粗糙值大,腐蚀物质易积于坑凹中,腐蚀表面金属。尖峰状表面纹理形状、有裂纹缺陷的表面,耐蚀性更差,如图3所示。表面层残余应力对耐腐蚀性也有影响,残余拉应力加速了表面的腐蚀,残余压应力阻止裂纹的扩展,腐蚀介质不易侵入,增强了耐腐蚀性能。5 表面质量对接触刚度的影响影响两相互接触的表面的接触刚度的主要因素有:接触表面的材料及其物理机械性能、几何形状和表面的质量等。6 表面完整性对零件使用性能的影响零件的使用性能如耐磨性、疲劳强度、耐蚀性等除与材料本身的性能和热处理有关外,还主要决定于加工后的表面完整程度。表面完整性指的是:零件表面加工后,表面层的状态和性能未受到任何损伤,甚至还有所提高的结果。也就是说,表面完整性是解释和控制加工过程中在一个表层中可能发生的许多变化,包括这种变化对材料性能和该表面的使用性能的影响。按照加工过程对工件材料主要技术性能的影响,选择并控制加工过程,从而达到所需的表面完整性。

零件的表面质量对其哪些使用性能有影响

4,表面质量对零件的使用性能有何影响

任何机械加工所得的零件表面,实际上都不是完全理想的表面,因为加工所得的表面总是存在着一定程度的微观不平度、残余应力、冷作硬化以及金相组织的变化等问题。虽然这样的问题仅存在于极薄的表面层中,却错综复杂地影响着机械零件的精度、耐磨性、配合性质的保持、抗腐蚀性和疲劳强度,从而影响着产品的使用性能和使用寿命。所以应首先了解它对零件使用性能的影响。1 表面质量对耐磨性的影响众所周知,两相互作用的表面作相对运动时,由于摩擦会消耗许多有用的能量,世界上约有1/3的能源是被无用的摩擦所消耗。形成摩擦阻力的主要原因之一是由于零件表面粗糙不平。表面越粗糙,摩擦系数就越大,磨损现象就越严重。如果零件加工表面粗糙不平,当两互相摩擦零件配合时,不是全部表面接触,而只是一些凸峰相接触。由试验知,经过车铣的加工表面实际接触面积为15%~20%;细磨过的表面为30%~50%;经超精加工、巧磨、研磨的表面为90%~97%。实际接触面积小,导致单位压力增大,磨损加快,这些零件的凸峰会很快压扁磨平,产生剧烈的初期磨损,这多发生在装配和使用过程中,从而失去原有的精度。零件表面磨损情况如图1所示,在最初阶段,磨损很快,磨损曲线急速上升;在经过一段运转之后,表面接触面积逐渐增大,磨损速度减缓;当接触表面的粗糙度降低到65%~75%时,磨损速度稳定下来,曲线趋于平坦,初期磨损阶段结束,进入正常磨损阶段。这一过程表明,粗糙度值较低的零件表面比粗糙度值较高的表面要耐磨。故为了提高耐磨性,必须规定表面粗糙度。表面粗糙度对磨损的影响极大,但并不是表面粗糙度值愈小愈耐磨。图2所示的两条曲线是实验所得的表面粗糙度对初期磨损的影响曲线。从曲线可知,存在着某个最佳点,这一点所对应的粗糙度是零件最耐磨的粗糙度,具有这样粗糙度的零件的初期磨损量很小。如果摩擦载荷加重或润滑等条件恶化时,磨损曲线向上向右移动,最佳粗糙度也随之右移。在一定工作条件下,如果粗糙度值过高,实际压强增大,粗糙不平的凸峰互相啮合、挤裂和切断加剧,磨损也加剧。粗糙度值过低,也会导致磨损加剧。因为表面如此光滑,存储润滑油的能力很差,金属分子的吸附力增大,一旦润滑条件恶化,紧密接触的两表面便会发生分子粘合现象而咬合起来,金属表面发热而产生胶合,导致磨损加剧。粗糙度的最佳点大致在1.6~0.8左右。此外,表面加工纹理方向(主要指加工痕迹方向)对摩擦也有重要影响。试验表明,当表面纹理与运动方向重合时,摩擦阻力最大;而当两者之间成一定的角度或表面纹理方向无规则时,摩擦阻力最小。2 表面质量对零件配合性质的影响对于相配零件,无论是间隙配合、过渡配合、还是过盈配合,如果表面加工得太粗糙,Rz值很大,则必然会影响到它们的实际配合性质。机器运转时,配合表面将不断磨损,最明显的磨损是初期磨损。初期磨损结束后就进入正常磨损阶段,这一阶段的磨损很不明显,常可在很长时间的运转中不发生明显磨损。初期磨损量△0与表面粗糙度Rz有关,△0= KRz(μm)。一台新机器的正常持久的工作状态是从初期磨损后才开始的。就是说,机器先要经过磨合阶段才进入正常的工作状态。如果表面粗糙度太差,Rz太大,则初期磨损量就会很大,装配时所得的间隙就会增大很多,从而改变应有的配合性质。很可能机器刚经过磨损阶段就已经漏气、漏油或晃动而不能正常工作。所以,在配合间隙要求很小、很精密的情况下,就不仅要保证配合表面具有较高的尺寸和几何形状精度,还应保证有足够的表面粗糙度。对于精度很高的配合,零件的配合面粗糙度必须有相当的要求。在实际研究的基础上,可以提出如下的要求:零件尺寸>50 mm时,Rz=(0.10~0. 15)T>18~50 mm时,Rz=(0.15~0. 20)T<18 mm时,Rz=(0.20~0. 25)T式中,T为尺寸公差表面的冷硬现象也影响配合的可靠性,合理的强化能使表面变形减小,使接触刚度提高,但过分强化,表面的金属层在受力后有可能与内部金属脱离,从而破坏了配合性质。3 表面质量对疲劳性能的影响零件在承受交变载荷、重载荷及高速工作条件下,其疲劳强度除了与零件材料的物理机械性能有关外,还与表面粗糙度关系很大。因为零件表面微观的高低不平,会引起应力集中现象,在微观低凹点的应力易于超过疲劳极限而出现疲劳裂纹。零件表面越粗糙,凹痕越深,其根部曲率半径越小,对应力集中越敏感。所以表面粗糙度越小,形成应力集中的可能性就越小,出现显微裂纹的机会也越小。因而疲劳强度就高。表面粗糙度大时,在外力作用下,极易产生应力集中,因而疲劳强度就低。特别是在交变载荷作用下,影响更大,零件往往因此而很快产生疲劳裂纹而损坏。由粗糙度而产生应力集中的实际表面应力,约为平均应力的1.5~2.5倍。从许多事故的分析中发现零件的破坏原因,常是以表面粗糙度的峰谷,尤其是以表面撕裂出毛刺、鳞刺的尖端为源而断裂的。通常采用应力集中系数ασ来评定表面粗糙度对零件疲劳强度的影响。将实际表面当作带有划痕或切口的某种假想表面来观察。如切削加工的表面是由许多相间的凹谷和凸峰组成的,表面本身是许多切口形成的应力集中的集合体。根据前苏联学者的研究,应力集中系数ασ与表面上多次重复出现的凹谷几何参数之间的理论关系为:扭曲和剪时,拉伸和弯曲时,式中:R—微观不平度高度;P—波谷曲率半径;r一不平度间距与其高度之比的相关系数。机械加工后的表面构形通常取:r=1,R/ρ= 0. 5~0.3,故理论应力集中系数为:ασ=1.5~2.5。磨削表面的粗糙度为0.4、0. 8、1. 6,其应力集中系数分别为1.2、1.24、1.48。所以,零件的使用性能,不仅取决于表面微观不平度的高度,同时还取决于它们的形状,如波谷和波峰的圆角半径、不平度的间距等。4 表面质量对耐腐蚀性的影响零件表面粗糙度对零件的耐腐蚀性有很大的影响。表面粗糙值大,腐蚀物质易积于坑凹中,腐蚀表面金属。尖峰状表面纹理形状、有裂纹缺陷的表面,耐蚀性更差,如图3所示。表面层残余应力对耐腐蚀性也有影响,残余拉应力加速了表面的腐蚀,残余压应力阻止裂纹的扩展,腐蚀介质不易侵入,增强了耐腐蚀性能。5 表面质量对接触刚度的影响影响两相互接触的表面的接触刚度的主要因素有:接触表面的材料及其物理机械性能、几何形状和表面的质量等。6 表面完整性对零件使用性能的影响零件的使用性能如耐磨性、疲劳强度、耐蚀性等除与材料本身的性能和热处理有关外,还主要决定于加工后的表面完整程度。表面完整性指的是:零件表面加工后,表面层的状态和性能未受到任何损伤,甚至还有所提高的结果。也就是说,表面完整性是解释和控制加工过程中在一个表层中可能发生的许多变化,包括这种变化对材料性能和该表面的使用性能的影响。按照加工过程对工件材料主要技术性能的影响,选择并控制加工过程,从而达到所需的表面完整性。

5,影响金属切削质量的主要因素有哪些

影响金属切削加工表面质量的因素; 机械加工表面质量,是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度,也叫粗糙度,其加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能。产品的工作性能、可靠性、寿命在很大程度上取决于主要零件的表面质量。因此,正确地理解零件表面质量内涵,分析机械加工过程中影响加工表面质量的各种工艺因素,改善表面质量、提高产品使用性能具有重要的意义。  1. 影响机械加工表面质量的因素1.1 机器使用性能对机械加工表面质量的影响  (1)耐磨性对表面质量的影响。一个刚加工好的摩檫副的两个接触表面之间,最初阶段在表面粗糙的峰部触,实际接触面积远小于理论接触面积,在相互接触的部有非常大的单位应力,使实际接触面积处产生塑性变形、弹性变形和峰部之间的剪切破坏,引起严重磨损。  (2)疲劳强度对表面质量的影响。在交变载荷作用,表面粗糙度的凹谷部位容易引起应力集中,产生疲劳纹。表面粗糙度值愈大,表面的纹痕愈深,纹底半径愈,抗疲劳破坏的能力就愈差。残余应力对零件疲劳强度的影响很大。表面层残余拉应力将使疲劳裂纹扩大,加速疲劳破坏;而表面层残余应力能够阻止疲劳裂纹的扩展,延缓疲劳破坏的产生。  (3)耐蚀性对表面质量的影响。零件的耐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。表面粗糙度值愈大,则凹谷中聚积腐蚀性物质就愈多。抗蚀性就愈差。表面层的残余拉应力会产生应力腐蚀开裂,降低零件的耐磨性,而残余压应力则能防止应力腐蚀开裂。1.2 影响表面粗糙度的因素  (1)切削加工影响表面粗糙度的因素。①刀具几何形状的反映刀具相对于工件作进给运动时,在加工表面留下了切削层残留面积,其形状是刀具几何形状的反映。②工件材料的性质加工塑性材料时,由刀具对金属的挤压产生了塑性变形,加之刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用,使表面粗糙度值加大。③切削用量加工脆性材料时,切削速度对于粗糙度影响不大;加工塑性材料时,积屑瘤对粗糙度影响很大。  (2)磨削加工影响表面粗糙度的因素。影响磨削表面粗糙的主要因素有:砂轮的粒度、砂轮的硬度、砂轮的修整、磨削速度、磨削径向、进给量与光磨次数、工件圆周进给速度与轴向进给量、冷却润滑液等。1.3 影响加工表面层物理机械性能的因素  (1)表面层冷作硬化。机械加工过程中因切削力作用产生的塑性变形,使品格扭曲、畸变,晶粒间产生剪切滑移,品粒被拉长和纤维化,甚至破碎,这些都会使表面层金属的硬度和强度提高,这种现象称为冷作硬化(或称为强化)。影响冷作硬化的主要因素有:切削刃钝圆半径增大,对表层金属的挤压作用增强,塑性变形加剧,导致冷硬增强。刀具后刀面磨损增大,后刀面与被加工表面的摩擦加剧,塑性变形增大,导致冷硬增强。切削速度增大,刀具与工件的作用时间缩短,使塑性变形扩展深度减小,冷硬层深度减小。切削速度增大后,切削热在工件表面层上的作用时间也缩短,将使冷硬程度增加。进给量增大,切削力也增大,表层金属的塑性变形加剧,冷硬作用加强。工件材料的塑性愈大,冷硬现象就愈严重。  (2)表面层材料金相组织变化。当切削热使被加工表面的温度超过相变温度后,表层金属的金相组织将会发生变化。主要有磨削烧伤、淬火烧伤和退火烧伤三种。改善磨削烧伤有两个途径:一是尽可能地减少磨削热的产生;二是改善冷却条件,尽量使产生的热量少传人工件。正确选择砂轮,合理选择切削用量改善冷却条件。  (3)表面层残余应力。表面残余应力产生的原因:一是切削时在表面金属层产生了残余应力,而在里层金属中产生残余拉应力。二是切削加工中,切削区会有大量的切削热产生。三是不同金相组织表面层金属产生了金相组织的变化,表层金属比容的变化必然要受到与之相连的基体金属的阻碍,因而就有残余应力产生。
通过大量的生产实践证明,在金属切削加工中某些因素是可以控制和影响材料的表面质量的。这些因素主要包括:切削力、切削液及刀具材料。在金属切削加工过程中,如果对这些因素进行合理的选择以及对金属切削过程进行正确的控制,不仅能高效率地得到优质的产品,而且还能得到更好的收益。 切削力对金属切削加工的影响  2.1.工件材料对切削力的影响  切削力是由材料的剪切屈服强度、塑性变形等因素来影响的。材料的剪切屈服强度与切削力成正相关关系,即材料的剪切屈服强度越高,切削力越大。切削力还受到材料塑性、韧性的影响,材料塑性、韧性越好,切削力越大。  2.2.刀具几何角度对切削力的影响  从刀具几何角度分析,切削力主要受前角、主偏角和刃倾角变化的影响。当前角减小时,切削变形增大,切削力加强。但是还需注意,前角对切削力的影响与材料有关。切削力的作用方向主要受主偏角影响,与此同时,主偏角对主切削力、进给力和背向力都有一定影响。刃倾角对主切削力影响不大,但在一定范围内增大刃倾角使进给力增加、背向力减小。 切削液对金属切削加工的影响  3.1.切削液的作用  在金属切削加工过程中,切削液对切削加工有重要作用。主要分为四点:第一,冷却作用。切削液常常以液体形式存在于切削区,它不仅能够降低切削温度,起到冷却作用,还能够减小工件与刀具的热变形。第二,润滑作用。切削液在工件与刀具、切屑之间形成一层油膜,减少它们之间的摩擦,起到润滑作用。第三,排屑与清洗作用。生产加工时,切削液处于流动状态,可将切削区域及机床上的细碎切屑冲走。第四,防锈作用。将防锈剂加入到切削液中,使金属表面形成一层保护膜,可防止工件及刀具出现生锈现象。  3.2.切削液的种类  切削液主要分为三类。第一类,非水溶性切削液,主要对工件、刀具等有润滑作用。第二类,水溶性切削液,主要用于工件、刀具等的冷却和清洗。第三类,表面活性剂,这种物质既溶于水也溶于油,而且将水和油连接在一起,故其有乳化作用。  3.3.切削液的选择  切削液的选择常根据工件材料、加工方法以及刀具材料等具体情况而选择。 (1)根据工件材料选择。切削加工塑性材料时需用切削液,脆性材料则不需要。 (2)根据加工方法选择。如果对材料进行磨削加工,选择具有冷却、清洗排泄及防锈功能的切削液。如果对材料进行半封闭或封闭加工,可以考虑极压切削油和极压乳化液。 刀具材料对金属切削加工的影响 4.1.刀具材料的性能  通过考虑金属切削加工中的实际因素,刀具材料应具有高硬度、高强度、以及良好的耐磨性、耐热性和导热性。硬度高的刀具材料才能完成切削加工任务,足够的强度才能保证切削加工不会产生危险,良好的耐热性才能保证在高温环境下进行加工工作。只有这样,才能保证加工安全、高效率的运行。  4.2.刀具材料的种类  刀具材料的种类一般是按照材料的物理化学性能区分。在实际生产中,高速钢、硬质合金是使用最为广泛的。耐热性较差的碳素、合金工具钢因其抗弯强度较高,主要用于中、低速切割。高速钢按用途又可分类,通常分为两类:第一类,通用型高速钢;第二类,高性能高速钢。良好的工艺性是通用型高速钢的显著特色,而高性能高速钢是在通用型高速钢的基础上加入微量元素,故高性能高速钢的耐磨性、耐热性显著提高。陶瓷材料的主要成分是氧化铝,是经压制成型后烧结而成。其具备稳定的化学性能,故适用于较高的切削速度。金刚石是目前最硬的刀具材料,不仅能够完成有色金属的加工,而且善用于非金属材料的高速精加工。立方氮化硼,一种硬度和耐磨性仅次于金刚石的刀具材料。适用于冷硬铸铁和一些很难加工材料的加工。 金属切削加工中控制表面质量的方法  5.1.合理选择刀具材料  刀具材料的选择一般根据加工材料和具体的加工情况而定。在金属切削加工过程中,对有色金属及非金属材料进行高速精加工时,一般采用金刚刀。利用的是金刚刀硬度高,耐磨性好,摩擦系数小的性能。对碳钢、合金钢进行高速精加工时,可以采用涂层硬质合金、或者立方氮化硼刀具材料,利用的是硬度高,耐磨性好,特别是其化学稳定性好的性能。  5.2.合理选择切削液  为了减少切屑、刀具与工件间的摩擦,可通过选择合理的切削液来实现。切削液的科学应用,可避免粘结现象,改善已加工表面质量。但是其使用效果,还需综合考虑与刀具材料、工件材料、加工方法等因素。
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