如何解决和预防渗碳淬火磨削裂纹

hyq

齿轮渗碳淬火后很容易在随后的磨齿时发生磨削裂纹现象,那么请问各位大侠:从机加及热处理方面各该如何解决和预防齿轮渗碳淬火磨削裂纹问题呢?另外,材质方面是否对磨削裂纹有影响呢?如果有,那又分别是哪些?
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下面是我从网上下的一些关于齿轮渗碳淬火磨削裂纹产生的机理及预防方面的几篇文章,希望对大家有所帮助.
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sinic

可视情况而定
磨削时注意冷却，或者之后低温回火一次，消除磨削应力。
热处理渗碳淬火时注意表面脱碳，过渡层不可过陡。

musachang

渗碳层的金相组织对磨削开裂也有影响,渗碳层中出现大颗粒或网状碳化物时,磨削就易开裂。当然磨削时冷却及进刀量也需注意。

lang_jian

我们公司主要还是磨削冷却不当引起的较多，一般机加工都能避免吧！

求索者

影响 因素很多：1热处理本身如表面是否网状、渗层碳浓度剃度是否过陡、残余奥氏体量等，这些又由原始组织、材质、工艺控制、淬火温度的选择、渗后的淬火方式——直接淬火二次淬火再加热淬火、回火温度次数等等方面；2机加工方面，如刀具、进刀量、冷却状况等。

一张餐巾纸

hyq楼主朋友上传了几篇关于磨削裂纹与热处理的关系方面的文章，的确很好，很实用；用这样的的形式上传文件，看似简单，实际表明这位朋友善于学习，阅历丰富，而且掌握了‘抓住某一个专题’奋力钻研下去从而较快又较全面的获得相关知识的方法，这就叫‘聪明人’，是很有智慧的表象。
   热处理后的工件引起磨削裂纹的问题是一件时常碰到的事，是一个值得讨论的好题目。不仅在渗碳淬火后的齿轮上有，在滚珠轴承套、模具、滚丝轮和某些测具等高硬度的工件上都能见到，因为此种裂纹与我们热处理有某种联系（仔细看看上面提供的文章就明白了），而我们搞热处理的现场工作者者，对此应当心中有数，防范于未然。下面，想就本人所知道的并在实践中体会到的有关磨削烧伤和裂纹的一些基本知识，从有助初学者建立‘概念’的角度出发作点补充，供参考；同时希望大家一起交流，使讨论更深入一些。
  a，磨削时砂轮切削区的瞬间温度有时可达400～1300℃，这时会产生‘烧伤’现象。温度在AC1以下会使回火马氏体和残留奥氏体发生分解成为马氏体－索氏体混合组织或索氏体组织（回火烧伤），温度超过AC1以上，由于高温层仅在表面又会很快冷却，形成淬火马氏体或马氏体－奥氏体混合组织（二次淬火烧伤）。
  曾记得一位智者说：‘一个人注意什么，他的世界就是什么’。把这个论点引申开来，磨削加工在某种意义上可以把它看成一次在钢的极表面上的热处理过程；磨工的操作者常常不懂热处理理论，只知道‘磨糊了’、‘磨退火’等一类术语，而热处理工作者看到的是：在钢表面进行了一次没有控制的、温度极不均匀的高速加热而又快速冷却且极不同步的热处理。同样一个问题，在不同的人看来感觉是不一样的。
  b，随着磨削条件不同，按烧伤外观分，有全面烧伤、斑状烧伤、均匀条状烧伤（最常见）。按烧伤的深度不同分，有浅层烧伤（深度小于0.005mm）、中等烧伤（0.005～0.01mm）和深烧伤（大于0.01mm）。
  c，钢的基体硬度低，作为磨削的缺陷，只有磨削烧伤，一般不会产生裂纹。裂纹大都产生淬火后的高硬度钢表面，并伴随有烧伤现象（但是，有烧伤不一定都会产生裂纹，例如，轴承上的滚珠是高硬度零件，磨后务必检查烧伤，却很少有裂纹）。磨削裂纹有：条状裂纹（与磨削纹路垂直）、网状裂纹（深度从0.005～1mm）和剥落（深度0.5～5mm）。按加工型面的不同磨削裂纹的倾向依下列顺序逐次增大：外圆――内圆――平面――端面――窄槽。磨削裂纹同热处理的裂纹除了分布状态不一样外，在外观上还有一个明显的区别，即在斜光照耀下，磨削裂纹两壁的棱边与加工表面交接处呈凸起状（即裂纹边缘向上翘起，这是因为极表面发生激烈收缩所致），而热处理的裂纹则没有这种现象。
  d，磨削裂纹一旦发生，它会随着下次的进刀向下延伸，要想用轻轻磨的方法除掉它非常困难，甚至是不可能的。常常会有这样的情况：比如，工件有0.3mm的磨量，操作者习惯采用的方法是：头几次进刀量取0.06mm，或者第一次进刀量0.08～0.1mm（粗磨），当剩余磨量不多时再减小进刀量进行精磨。在磨高硬度的工件时，这是最容易发生磨裂的操作工艺。
  e,磨裂与热处理的关系是：在高硬度时，不恰当的热处理（晶粒粗大，内应力大，带状、链状、网状碳化物，残留奥氏体过多等）将促使磨裂，增大磨裂倾向；良好的热处理在不恰当的磨削条件下（砂轮硬度过高或粒度过细、砂轮堵塞、一次纵向进刀量过大、冷却不充分、机床震动幅度过大等）同样发生磨削裂纹。所以，要解决好磨裂问题，必须冷热加工双方密切配合，相互沟通，协同工作，必要时会同设计人员更改钢牌号，各自负起责任做好属于自己的事情。
  f，对重要零件，磨加工后要进行磁力探伤。不恰当的磨削条件，磨削时即便当时没有出现裂纹，常常在使用中也会发生裂纹而过早失效或缩短使使用寿命。在某些场合下，完工后进行一次低温人工时效，有益而无害。
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stove

楼主提的问题以及发的相关资料很好，楼上分析得也很透彻，值得大家学习！也值得大家更深入的讨论下去！此帖已经加入精华，希望大家能向楼主学习如何发布高质量的帖子，既能提出问题，又能找出相关文献让大家参考，高质量的主题才能得到高质量的回复！

hyq

感谢4楼的朋友及CEO给我这么高的评价,热处理常见的技术质量问题我们遇到的也比较多,很多问题如果单从热处理来想办法是永远无法从根本上来彻底解决问题的.比如说磨削裂纹问题,相信大家在实际生产过程中,也经常遇到,我在这里提出来,当然希望坛中大侠们,结合自己的理论和实际经验谈谈各自的心得,希望能总结出一些比较有效且实用的方法或手段,以便更好地预防和消除或减少磨削裂纹的产生.这对于所有的机加工程师来说应该都是乐于看到的.