加工表面层质量简介：定义、影响与解决方案

2023-07-01 理论教育版权反馈

【摘要】：在切削加工时，受到切削力和切削温度作用后，会引起已加工表面层的质量产生变化。

在切削加工时，受到切削力和切削温度作用后，会引起已加工表面层的质量产生变化。

加工层产生了急剧的塑性变形后，使离加工表面0.1～0.5mm层内的显微硬度提高，破坏了内应力平衡，改变了表层组织性能，使得已加工表面层的金属晶粒产生扭曲、挤紧和破碎等（图3－7），降低了材料的冲击韧度和疲劳强度，增加了材料的切削难度。

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图3－7　已加工表面层内金属晶粒变化

2.表层残余应力

由于切削层塑性变形的影响，会改变表面层残余应力的分布，如切削后切削温度降低，使已加工表面层由膨胀而呈收缩，在收缩时它受底层材料的阻碍，使表面层中产生了拉应力。残余拉应力受冲击载荷作用，会降低材料的疲劳强度，出现微观裂纹，降低材料的抗腐蚀性。

3.表层微裂纹

切削过程中切削表面在外界摩擦、积屑瘤和鳞刺等因素作用以及在表面层内受应力集中或拉应力等影响下，造成已加工表层产生微裂纹。微裂纹不仅会降低材料的疲劳强度和耐腐蚀性，而且在微裂纹不断扩展的情况下会造成零件的破坏。

4.表层金相组织

切削时由于切削参数选用不当或切削液浇注不充分，会造成加工表面层的金相组织变化，影响被加工材料的原有性能。例如零件在淬火后又经回火呈均匀的马氏体组织，消除了内应力。但在磨削时，由于磨削温度过高、冷却不均匀，故出现二次回火而呈屈氏体组织，造成了组织不均匀，产生内应力，降低了材料的韧性而变脆。