Cr12MoV材料淬火后用什么砂轮磨削（精选5篇）

第一篇：Cr12MoV材料淬火后用什么砂轮磨削

用刚玉砂轮

一、砂轮的选择

选择砂轮主要应满足如下要求：精磨时砂轮磨削时间要短，损耗要小；精磨时要求砂轮磨削发热小，微刃性好，磨削时不应有自励现象。1.磨料的选择

对于淬硬或非淬硬的钢质轧辊选用刚玉砂轮；而冷硬铸铁轧辊、橡胶辊、铜轧辊、花岗石辊子则使用碳化硅砂轮。对不同材质的钢质轧辊还应选择与之相匹配的刚玉砂轮，才能获得较高的磨削精度和表面质量。如合金钢轧辊选用铬刚玉（PA）砂轮，耐热合金钢轧辊使用锆刚玉（ZA）砂轮，对不锈钢轧辊要采用单晶刚玉（SA）。2.粒度的选择

粗磨时选用粗粒度（24~60）砂轮；精磨时选用细粒度（60~100）砂轮；精密磨削时采用150粒度砂轮；超精磨削或镜面磨削时，一般使用微粉（W63~W14）砂轮。

3.硬度的选择

磨削辊面越硬，砂轮硬度应当选择越软。

（1）如果砂轮磨损太快，说明对于特定加工的轧辊所选用的砂轮太软，可采取以下改善措施： A.提高砂轮的线速度；

B.提高拖板纵向进给速度，即工件每转拖板纵向进给量增加到砂轮宽度的2/3~3/4；

C.降低轧辊的速度。

如果采取上述措施后尚未取得明显的磨削效果，说明砂轮太软，不适用，应选择硬一点的砂轮。

（2）如果磨削辊子时，砂轮明显受阻（吃力）或很脏，钝化砂粒不易脱落，砂轮易粘着磨屑，磨削辊面出现烧伤、拉毛，则说明选用的砂轮太硬，可采取以下措施改善：

A.降低砂轮线速度； B.提高辊子速度。

如果采取上述措施后尚未取得明显的磨削效果，说明砂轮太硬，应选择软一点的砂轮。

4.结合剂的选择

轧辊辊面除镜面磨削时选用树脂结合剂的砂轮外，其它磨削类型均以采用陶瓷砂轮为好。

二、磨削冷却液的选择（1）磨削冷却液的作用 A.冷却作用

由于磨削区域无数磨削点的瞬时高温形成热聚集现象，在磨削和冷却过程中，被磨辊子极薄一层表面与辊子内部造成很高的温度差，形成磨削热应力。如果磨削热应力超过辊子材料的强度，辊子表面即会产生裂纹；如果磨削温度超过辊子材料的临界温度，则辊面发生磨削烧伤。因此，在磨削过程中要求始终供给充足的冷却淮，将已产生的磨削热迅速从磨削区域带走。B.清洗作用

细微的磨屑镶嵌在硝轮空隙中，破坏了砂轮的微刃性，降低了砂轮的磨削性能，并容易划伤辊子表面。因此，要求磨削冷却液表面张力低、流动性好、渗透性强，在磨削区域起到良好的清洗作用，冲走磨屑和脱落的砂粒，保持砂轮的磨削性能。C.防锈作用

磨削冷却液所含的防锈添加剂是一种极性很强的化合物，它在金属表面形成保护膜或与金属化合形成钝化膜，防止金属与腐蚀介质接触而起防锈作用。（2）常用磨削冷却液

A.皂化液：润滑性较好，防锈性差，冷却性能一般，使用周期短。

B.化学磨削冷却液：防锈性、冷却性较好。一般化学液中均含有亚硝酸钠，故有一定危害性。

C.新型磨削液：目前国内国外不断开发新型的环保的磨削液，无臭味，冷却、清洗性能优异，防锈防蚀效果好，但价格较高。

三、轧辊磨削工艺（1）砂轮速度

粗、精磨钢质轧辊25~35m/s 粗、精磨冷硬铸铁轧辊20~25m/s 超精磨削、镜面磨削时15~20m/s（2）工件（轧辊）速度 粗磨时30~50m/min 精磨时15~30m/min 精密抛光磨削时10~15m/min 当磨削细长辊子时应采用低速，尤其是磨削辊身尺寸小的光压延辊时，工件轧辊的速度小于10m/min。（3）拖板纵向进给速度

粗磨时240~600m/min；或取工件每转拖板纵向进给量约为砂轮宽度的2/3~3/4。精磨时80~200m/min；或取工件每转拖板纵向进给量约为砂轮宽度的1/4~1/2。（4）拖板每往复行程横进给量

粗磨时横进给量应根据轧辊的硬度和磨削辊面的直径而定，一般取0.03~0.05mm/往复行程。对于材料硬、辊颈大的轧辊，应减小横进给量。精磨时0.005~0.01mm/往复行程。

精密抛光磨削时0.002~0.005mm/往复行程。（5）操作工艺注意事项。

A.按特定的工件选择砂轮，并作砂轮平衡和修整。

B.精磨轧辊时，上班后机床应开车空运转30分钟，待机床热平衡稳定和液压油排净空气后，再时行磨削加工，便于稳定磨削精度。

C.在整个磨削过程中，特别是超精磨削和抛光镜面磨削时，保证供给充分的、清洁的冷却液，避免磨削烧伤、表面划痕等磨削缺陷的产生。

D.对于精度要求高的辊子，在无进给光磨时，可以采取一边磨削，一边使辊 子慢速范围内不断变换转速，以减少或打乱机床各种频率的振动对磨削圆度和磨削波纹的影响，提高轧辊磨削质量

第二篇：磨削加工中砂轮排屑难题探讨

磨削加工中砂轮排屑难题探讨

磨削加工是一种应用广泛的金属切削方法，主要加工传统刀具难以切削的硬质材料以及表面质量、尺寸精度要求高的材料。随着大量新材料的出现和运用对零件精度、质量的要求，磨削加工应用的增长幅度超过其他传统加工方法。磨削加工中，磨粒的尺寸、形状和分布对加工起着重要作用，但在加工韧性金属时，出现砂轮急剧堵塞钝化，导致砂轮寿命缩短，为避免砂轮堵塞钝化和产 生的不利影响，分析砂轮堵塞机理、成因非常必要。

1.磨屑的形成磨削过程是通过切除一定量的工件 材料获得较髙表面质量和精度，常用刀具为砂轮。砂轮是由磨料、结合剂经压坯、干燥、烧结而行成的疏松体，其单个磨粒就是一把微小的切削刃，有很大的负前角和刃口钝圆半径。高速运动磨粒经过滑擦、耕犁后切入工件，切削层材料有明显的沿剪切面滑移后形成了短而薄的切屑，这些磨屑在磨削区内被加热到很高的温度，然后被氧化和熔化，而固化成微粒球体，在球体面上还有某些叉枝，是一种主要磨屑形式。磨削耐酸不 锈钢Cr20Ni24Si4Ti时，发现大量球状磨屑，还伴随着带状、节状磨屑以及灰烬, 这些磨屑有不少部分将会填充到砂轮气孔中，依附在磨料的四周，引起砂轮的堵塞，导致磨削精度下降，烧伤工件，缩短砂轮寿命。

2.砂轮堵塞的类型和机理分析

2.1砂轮堵塞的类型

砂轮堵塞的类型有嵌入型、粘着型和混合型。嵌入型堵塞是磨屑嵌塞在砂轮工作表面空隙处的堵塞状态;粘着型堵塞是磨屑熔结在磨粒及结合剂上的堵塞状态;混合型堵塞是既有嵌入型堵塞又有粘着型堵塞。

2.2嵌入型堵塞的机理分析

外来因素：磨削加工有一个很重要的特点，一般Fy/Fz大于2?10,工件 材料愈硬，塑性愈小，比值愈大，磨削区的磨屑在强大的正压力作用下，被机械挤进砂轮表面的空隙里。磨屑是沿磨粒前面滑出，磨粒前面的局部区域堆积着数层磨屑，在砂轮高速旋转的作用，磨粒后面形成气流旋涡区，旋涡区的空气压力显著减小，在负压力作用下，使部分磨屑依附在磨粒的后面，形成磨粒后刀面的依附性堵塞，依附物多数是灰烬和微粒。

静电场的作用：在磨削区某些小区域内形成了有砂轮和工件组成的小电场，在电场的作用下，部分磨屑将呈现极性，根据异性相吸原理，与砂轮极性相反的磨屑就被吸附在砂轮工作表面。借助于砂轮与工件之间较大的机械压力，使己吸附在砂轮表面的磨屑能稳定地嵌入砂轮表面空隙之间。

2.3粘着型堵塞的机理分析

熔化性粘结：磨削过程中绝大部分输入功率转变为磨削热，使磨削点温度高达1200k以上，磨屑遇空气快速氧化，形成低熔点的金属氧化物，在磨削区高 温加热呈熔化或微熔状态，覆盖在砂轮表面，当砂轮上这部分表面再次参与磨削时，在磨削力的作用下被挤开或强化，增加了与砂轮的亲和力和附着力，有的被挤压粘附在工件表面隆起的沟槽表面 中。通过多次随机磨削，磨粒四周粘附许多磨屑，使磨削力增大，同时温度升高, 由此引起恶性循环，加剧堵塞，直至磨粒破碎或脱落。

化学性粘结：不同元素之间的化学亲和力是粘结性堵塞的又一重要原因。磨粒和被磨削材料在髙温下接触，温度因素使它们活动能力增强，亲和力加剧，当具备一定条件时就导致化学反应，使磨粒和磨屑在砂轮表面生成一种丧失切削能力的晶体。

3.砂轮自身对堵塞的影响

3.1磨料种类

不同砂轮堵塞程度差别很大，从减少堵塞程度，改善磨削效果来看，不同的工件材料，应选用不同的磨料种类。如果选用的磨料不能适应工件材料的磨削性能，就容易产生急剧堵塞，使加工无法正常进行。如用刚玉类磨料磨削铁碳合金，碳在空气中与氧气生成一层很薄的氧化膜，能有效地阻止工件与磨料之间的化学亲和作用，但如磨削钛合金，堵塞则严重的多。有的工厂磨床上的砂轮久用不换，能磨万物，好似节约、方便，实际上损失了效率和精度。

3.2磨料粒度

磨料粒度对砂轮堵塞有一定影响，一般来说细粒度比粗粒度容易产生堵塞现象。因为细粒度砂轮的孔隙容积和磨屑截面积都小，细粒度砂轮的切刃数增加，切屑也多，加上磨削温度升高等原因，在切入次数较小的范围内，细粒度砂轮容易堵塞。随着切入次数的增多，粗粒度的砂轮与细粒度砂轮相比，切入的深度要大，磨粒切刃磨损量就大，且磨削温度上升，在孔隙里的切屑熔结物就增多。到一定次数后，粗粒度砂轮的堵塞量反而要超过细粒度砂轮的堵塞量。半精磨和精磨时，切入量小，温度低，堵塞轻，选择细砂轮;粗磨切入量大，温度高，堵塞在空隙的磨屑、熔结物多，选择粗砂轮。

3.3砂轮的硬度

砂轮的硬度指磨粒脱落的难易程度，由粘结剂的强度予以保证。粘结剂强度愈高，砂轮硬度也愈大，磨粒磨钝量就愈多，磨粒脱落前对工件的滑擦、挤压愈加严重，磨屑更容易机械地填充到砂轮空隙中去，同时还伴随着产生更多的摩擦热，摩擦热为粘结性堵塞提供熔结物。因此砂轮的硬度对堵塞量影响较大，砂轮越硬，堵塞量越大。一般情况下，砂轮硬度选用G?H,在一些难加工的材料中，也采用D?0的硬度。

3.4砂轮组织

砂轮组织反映了磨料、粘结剂、气 孔三者之间的比例关系。砂轮组织越密，工作得磨粒数越多，切削刃间距离变小，砂轮更容易堵塞。含有45%磨料的砂轮比含49.2%磨粒的平均堵塞量要少一半;含有53%磨料的砂轮比含49.2%磨料的砂轮磨削工件的堵塞量高二倍。在磨削难加工 材料时应选择组织号为7至9号的砂轮，大气孔的砂轮就大气孔砂轮效果较好。

4.磨削条件的影响

4.1砂轮线速度

砂轮线速度的增加使磨粒的最大切深减少，切屑截面积减小，同时切削次数和磨削热增加，这两个因素均使堵塞量增加，但是当砂轮线速度高达一定程度时(如达50m/s以上)砂轮的堵塞量反而大大下降。在生产中磨削不锈钢、高温合金时，50m/s砂轮速度比30m/s砂轮的堵塞量减少30%?100%。因此，在磨削难磨材料时，要么采用低于20m/s 的速度，要么采用高于50m/s的速度，选在其之间的磨削速度对砂轮的堵塞是很不利的。对于各种工件材料来说，各有一定的其堵塞量小的临界砂轮速度值。

4.2工件速度

工件的速度对砂轮堵塞程度的影响，与切削条件中其他因素有密切关系。工件线速度提高一倍，砂轮堵塞量增加三倍。这是因为工件速度越高磨粒切入深度就越浅，切屑截面积变小，相当于砂轮特性变硬，故容易引起砂轮堵塞。

4.3磨削方式

切入磨削比纵向磨削堵塞严重。在切入磨削时，砂轮与工件间接触面积大，磨粒切削刃在同一条磨痕上要擦过几次，磨削液进入磨削区困难，磨削时热量高，易造成堵塞。纵磨接触工件材料的是砂轮一侧缘，当磨损面增大到一定程度时，在磨削力作用下磨粒破碎、断裂，实现自锐。大多数磨粒能处于锋利状态下工作，使磨削力和磨削热相对来说较低。同时，受磨削力和磨削热影响区的相当 一部分可以顺纵磨方向排出到工件之外，故降低了发生化学粘附的可能性。

4.4径向切入量

径向切入量对砂轮堵塞的影响呈驼峰趋势。当径向切入量较小时(ap<0.01mm),产生堵塞现象，随着切入量的增加，平均堵塞量也增加，当切 入量增大到一定程度(ap=0.03mm)时，堵塞量又呈减少趋势，之后随着切入量的继续增加(达到ap=0.04mm)时，堵塞量又急剧上升。在磨削难磨材料时，控制最后一次径向切入量，对于提高工件的表面质量和精度是至关重要的。

4.5磨削温度

磨削时，凡是增加磨削热、导致磨削温度升高的因素，都会加剧砂轮的堵塞，堵塞形式主要是粘结型堵塞，当然也伴随着扩散型堵塞。

4.6砂轮修整速度

砂轮修整速度对堵塞有明显影响，当砂轮修整速度低时，砂轮工作表面平坦，单位面积内有效磨刀数增加，使切屑的截面积变小，切削数量增多，故容易产生堵塞。当砂轮修整速度髙时，砂轮工作面变粗，有效磨粒数减小，在砂轮表面出现凹部，起到孔隙作用，切屑易被冲走，熔结物容易脱落。

5.结语

砂轮堵塞是磨削加工中的普遍现象，无论加工条件选择得如何合理，要完全防止堵塞是不可能的，只是程度上有所不同。砂轮种类和加工条件对砂轮堵塞 有较大影响，但最主要的是被加工材料 的物理、力学性能和有无磨削液。

6.选择美高研磨机，减轻砂轮堵塞。

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第三篇：解读砂轮在磨削加工中的堵塞现象

解读砂轮在磨削加工中的堵塞现象

磨削加工是一种历史悠久、应用广泛的金属切削方法。在国内，目前主要应用在传统刀具难以切削的硬质材料以及精度、表面质量要求高的零件的加工。随着大量新材料的出现和应用以及科学技术发展所带来的对零件精度、质量的新要求，磨削加工应用的增长幅度远超过其他传统加工方法。在国外，磨削加工已广泛地应用在毛坯直接加工，在很多方面取代了传统的切削方法，磨床的数量也达到机床总数的60％左右。磨削加工中，不仅磨粒的尺寸、形状和分布对加工起着重要作用，往往在加工韧性金属时，出现砂轮的急剧堵塞钝化，导致砂轮寿命过早结束，要避免砂轮堵塞钝化和由此产生的不利影响，研究砂轮的堵塞机理、过程十分有必要。

一、磨屑的形成

磨削过程是一个复杂的多因素、多变量共同作用的过程，其目的是通过切除一定量的工件材料获得较高表面质量和精度。砂轮是一个由磨料、结合剂经压坯、干燥、烧结而成的疏松体，其中的单个磨粒就是一把微小的切削刃，有很大的负前角和刃口钝圆半径。高速运动的磨粒经过滑擦、耕犁后切入工件。切削层材料有明显的沿剪切面滑移后形成的短而薄的切屑，这些磨屑在磨削区内被加热到很高的温度(如中碳钢材料可达到1200K以上)，然后被氧化和熔化，随后固化成微粒球体，在球体面上还有某些叉枝，这种球状磨屑是一种主要磨屑形式。磨削不锈钢时，通过扫描电子显微镜，发现大量球状磨屑，当然还伴随着带状、节状磨屑以及灰烬，这些磨屑有不少部分将会填充到砂轮气孔中，依附在磨料的四周，引起砂轮的堵塞，导致磨削精度下降，烧伤工件，缩短砂轮寿命。由于陶瓷结合剂的把持性比较好，很好的过度了磨料层和路基的粘合力，陶瓷结合剂金刚石砂轮在湿磨的情况下磨屑堵塞出现的概率很小。在今天的机械加工中陶瓷结合剂金刚石扮演着重要的角色。胜创超硬材料推荐您使用陶瓷结合剂金刚石刀磨砂轮、陶瓷金刚石磨钻石砂轮和粗磨金刚石复合片用的陶瓷结合剂金刚石砂轮。

二、砂轮堵塞的类型和机理

砂轮堵塞的类型有嵌入型、依附型、粘着型、混合型。

嵌入型堵塞是磨屑嵌在砂轮工作表面气孔处的堵塞状态。依附型堵塞是磨粒靠暂时的力量依附在磨粒切削刃的后刀面上的一种堵塞状况。粘着型堵塞是指磨削熔化后粘附在磨粒凸出切削刃的四周或粘结剂上。混合型堵塞是以上三种类型在某一微小部位的集合或层集。

嵌入型和依附型堵塞的机理

嵌入型和依附型堵塞属于磨屑机械性地填充在砂轮空隙中产生的堵塞现象。填充的动力来自两个方面，一个是外来的，一个是内在的，涉及到物理、电、热等方面的因素。

外来因素：磨削加工有一个很重要的特点，径向磨削分力Fy大于切向分力Fz，Fy/Fz≥2～10，工件材料愈硬，塑性愈小，Fy/Fz比值愈大，这样磨削区的磨屑在强大的正压力作用下，被机械地挤进砂轮表面的空隙里。从微观上分析，磨屑是沿磨粒前面滑出，磨粒前面的局部区域堆积着数层磨屑，在磨粒的后面，由于砂轮高速旋转的作用，形成一个气流旋涡区，旋涡区的空气压力显著减小，在负压作用下，使部分磨屑依附在磨粒的后面，形成磨粒后刀面的依附性堵塞，依附物多数是灰烬和微粒。

静电场的作用：砂轮与工件的相对速度是V砂远大于V工，普通磨床的V秒=3～50m/s，我国高速磨床磨削速度的成熟数值为50～80/s，国外的试验速度达200m/s～250m/s，工件的速度在1.5m/s以下。砂轮与工作相对运动时，在磨削区内，砂轮与工件表面将会因电子逸出的原因出现按一定规律排布的电荷。同时，磨削区内的气体也会因高温作用导致被激放电，使中性气体电离成正离子和电子。在磨削区某些小区域内形成了由砂轮和工件组成的小电场，在电场内，有中性原子、正离子、电子、杂质、粉尘，不仅有中性原子被电离的过程，还有正离子与电子复合的过程。在电场的作用下，部分磨屑将呈现极性，根据异性相吸原理，与砂轮极性相反的磨屑就被吸附在砂轮工作表面。由于电场强度很小，所以吸附力也很弱，磨屑在砂轮表面是不牢靠的，但借助于砂轮与工件之间较大的机械压力，使已吸附在砂轮表面的磨屑能稳定地嵌入砂轮表面的空隙之间。

粘着型堵塞的机理

磨削过程中的绝大部分输入功率转化为磨削热，使磨削点温度高达1200K以上，在如此高温作用下，磨削首先遇空气迅速氧化，形成低熔点的金属氧化物，接着这些金属氧化物在磨削区高温加热呈融化状态，覆盖在砂轮表面，当砂轮上的这部分表面再次参与磨削时，在磨削力的作用下，有的被挤开，有的强化，增加了与砂轮的亲和力和附着力，还有的被挤压粘附在工件表面隆起的沟槽表面中。通过多次随机磨削，磨粒四周将粘附许多磨屑，使磨削力增大，温度升高，由此形成恶性循环，加剧堵塞，直至磨粒破碎或脱落，这是熔化性粘结。

不同元素之间的化学亲和力是粘结性堵塞的又一重要原因。磨粒和被磨削材料在高温下接触，温度因素使它们活动能力增强，亲和力加剧，当具备一定条件时，就导致化学反映，使磨粒和磨屑在砂轮表面生成一种丧失切削能力的晶体。如刚玉类砂轮磨削钛合金时，磨屑很快地粘附在磨粒上，并有向四周蔓延和长大的趋势，清除磨屑后，仍有一些残留物粘附在磨粒周围，他们是氧、钛、铝的复杂化合物，这个过程说明发生了化学反应，方程式为3Ti+2Al2O3=3TiO2+4Al，生成物以TiO2为主，一些游离的铝分子，如改用碳化硅砂轮，堵塞会减轻，被磨削的工件表面质量也有所提高，这是因为钛和碳化硅的亲和力小，磨粒表面不仅零散分布着一些粘附物，这些粘附物再次进入磨削区时，大部分在摩擦、挤压作用下脱落。

三、砂轮自身对堵塞的影响

磨料

不同的磨料与工件材料的化学亲和力不同，磨削温度不同，磨削力不同，为了减少堵塞程度，不同的工件材料，应选用不同的磨料种类。用刚玉类磨料磨削铁碳合金，碳在空气中与氧气生成一层很薄的氧化膜，能有效地阻止工件与磨料之间的化学亲和作用，但磨削钛合金，堵塞则严重多了。磨料的热稳定性对堵塞也有举足轻重的影响，热稳定性好的磨料比热稳定性差的堵塞轻的多。如用立方氮化硼磨料磨削钛合金时，磨削效率比用白玉刚磨料砂轮提高几十倍。

磨料粒度 在组织相同的前提下，磨料愈细，砂轮单位周长内磨粒粒度数愈多，愈均匀，气孔的数目也愈多，但单个气孔的体积就愈小，在相同磨削参数下，细砂轮容易堵塞。在半精磨和精磨时，切入次数多，切入量小，温度低，堵塞轻，常选择细砂轮。在粗磨时，切入量大，磨削温度高，堵塞在孔隙的磨屑、熔结物多，应选择粗砂轮。

粘结剂与硬度

砂轮的硬度指磨粒脱落的难易程度，由粘结剂的强度予以保证，它们对砂轮堵塞影响较大。粘结剂强度愈高，砂轮硬度愈大，磨粒磨钝量就愈多，磨粒脱落前对工件的划擦、挤压愈加严重，磨屑更容易机械地填充到砂轮孔隙中去，砂轮空隙中的磨屑加剧了砂轮对工件材料的摩擦、挤压，同时磨屑在这个过程中得以强化，这个过程还伴随产生更多的摩擦热，摩擦热为粘结性堵塞提供熔结物。因此砂轮硬度越高，堵塞越严重。所以在磨削难加工工件材料时，应选择软一点的砂轮。

砂轮组织

砂轮组织反映了磨料、粘结剂、气孔之间的比例关系，组织愈密，气孔比例就愈小，切削刃间隔距离也愈小，砂轮更容易堵塞。含有53%磨粒的砂轮比含49.2%磨粒的平均堵塞量要高两倍，含45%磨粒的砂轮比含49.2%磨粒的平均堵塞量要少一半。在磨削难加工材料时应选择组织号为7-8级的砂轮。

四、磨削条件的影响

砂轮线速度

砂轮线速度的影响比较复杂，当砂轮从28.8m/s提高到33.6m/s时速度只提高了16%，而堵塞量增加了三倍。因为砂轮线速度的增加使磨粒的最大切深减小，切屑截面积减小，同时切削次数和磨削热增加，使得堵塞量增加。但是当砂轮线速度高到一定程度时(如达到50m/s以上)，砂轮的堵塞量反而大大下降。因此磨削加工时选择砂轮速度最好避开20m/s至50m/s这个速度。

工件速度

实验表明，工作速度提高一倍，砂轮堵塞量增加三倍。因为工件速度愈高，磨粒负荷愈大，磨粒切入深度就愈浅，切屑截面积变小，当磨削厚度增大，磨粒钝化加重，加大砂轮对工件磨削层的挤压，相当于砂轮特性变硬，因而会加剧砂轮的堵塞。

磨削方式

在磨削方式上，凡是增大砂轮与工件接触面积的磨削均会加剧砂轮的堵塞。这是因为砂轮与工件接触面积大，磨粒切削刃会在同一磨痕上多次划擦，使工件上磨削层强化加剧，冷却液又难以进入磨削区，磨削热量多、温度高，为堵塞创造条件，易产生化学粘着性堵塞和嵌入性堵塞。如端磨比周磨易堵塞，横向切入磨削比纵向磨削堵塞严重。

径向切入量

径向切入量对砂轮堵塞的影响呈驼峰趋势。当径向切入量较小时，(ap＜0.01mm)产生堵塞现象，随着切入量的增加，平均堵塞量也增加，当切入量大到一定程度(ap=0.03mm)时，堵塞量又呈减小趋势，之后随着切入量的继续增加(达ap=0.04mm)时，堵塞量又急剧上升。

磨削液 不同的磨削液对磨削效果影响很大，目前通用的乳化液含有大量矿物油和油性添加剂，稀释后呈水包油乳白色液体，它的比热容和导热系数小，在剧烈摩擦过程中很容易造成砂轮与工件间的粘附磨损和扩散磨损，使砂轮堵塞，磨削力增大，最后引起磨料过早破碎和脱落，使磨削比降低。因此，选用优良的磨削液对改善磨削性能有重要作用。

总之，砂轮的粒度、硬度、组织、砂轮的速度、工件的速度、磨削方式、切削深度及磨削液等是磨削过程中诸现象及磨削结果的重要参数。因此，对影响砂轮堵塞等各种因素进行分析研究，对磨削用量等参数进行单因素、多因素实验，建立优化合理的磨削参数并总结出规律，是指导生产的一种有效方法，也是磨削加工技术中应该重点研究的内容之一。

第四篇：超硬磨料砂轮磨削的概述

超硬磨料砂轮磨削的概述(金刚石CBN)

发布日期：[2009-5-25] 共阅[40]次

超硬磨料砂轮磨削主要是指用金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮加工硬质合金、陶瓷、玻璃、半导体材料及石材等高硬度、高脆性材料。

其突出特点为：

①磨削能力强，耐磨性好，耐用度高，易于控制加工尺寸及实现加工自动化。

②磨削力小，磨削温度低，加工表面质量好，无烧伤、裂纹和组织变化。金刚石砂轮磨削硬质合金时，其磨削力只有绿色碳化硅砂轮的1/4~1/5。

③磨削效率高。在加工硬质合金及非金属硬脆材料时，金刚石砂轮的金属切除率优于立方氮化硼砂轮；但在加工耐热钢、钛合余、模具钢等时，立方氮化硼砂轮远高于金刚石砂轮。

④加工成本低。金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮比较昂贵，但由于其寿命长，加工效率高，所以综合成本低。

1.超硬磨料砂轮磨削工艺

⑴磨削用量磨削用量。

⑵磨削液磨削液对超硬磨料砂轮的寿命和磨削表面加工质量影响很大，如树脂结合剂超硬磨料砂轮湿磨可比干磨提高砂轮寿命40%左右，因此一般多采用湿磨。由于超硬磨料砂轮组织紧密、气孔少、磨削过程中易被堵塞，故要求磨削液有良好的润滑性、冷却性、清洗性和渗透性。

金刚石砂轮磨削时常用以轻质矿物油为主体的油性液和水溶性液(乳化液、无机盐水溶液)为磨削液，视具体情况而定。树脂结合剂砂轮不宜使用苏打水。立方氮化硼砂轮磨削时一般采用油性液为磨削液，而不用水溶性液，因为在高温条件下立方氮化硼磨粒和水会发生水解作用，加剧砂轮磨损。

2.超硬磨料砂轮修整

修整是整形和修锐的总称。整形是使砂轮具有—定精度要求的几何形状；修锐是去除磨粒间的结合剂，使磨粒突出结合剂一定高度，形成良好的切削刃和足够的容屑空间。超硬磨料砂轮的整形和修锐则是分为前后两步进行。

超硬磨料砂轮修整的方法归纳为以下几类：①车削法；②磨削法；③滚压挤轧法；④喷射法；⑤电加工法；⑥超声波振动修整法。

金刚石、立方氮化硼(CBN)砂轮的主要特点是硬度高、导热率高、锋利度高由此带来高的磨削率。适用于现代工业机械加工中的高效、强力磨削。

运用高科技手段使陶瓷结合剂不但保持了其原有的硬和脆的性能，还有烧结温度低、强度韧性高、把持磨料性能好，并具有耐热、耐油、耐水、耐酸碱、自锐性好、可修整、修整间隔长，有均匀的气孔率，便于冷却、排屑等。在磨削过程中不堵塞、不烧伤工件，与铁族元素不起化学变化，显惰性，降低工件在磨削加工中的疲劳度，增加工件的使用寿命，从而提高加工工件的质量、粗糙度、效率以及加工工件自动化程度，达到降低综合成本的目的。

砂轮输写特征及标注

砂轮打印标志

磨具的选择

磨具的形状和外型的选择，应根据用户所使用的机床和加工的工件对磨具的要求来决定，设计时请参照标准形状和尺寸表，尽可能选择标准形状和尺寸。

注意：在选择新磨具时，我们还需要用户提供下列技术资料，以便我们能及时掌握您的使用要求

工件材质、牌号及硬度工件表面粗糙度机床型号砂轮线速磨削深度(微米/单行程)磨削余量(mm)冷却方式(干磨/湿磨)

磨削的对象及材料

1.陶瓷结合剂CBN砂轮：主要的磨削对象是硬而韧的材质如：合金钢、高速钢、模具钢、淬火钢、铸铁、冷硬铸铁、镍铬冷硬铸铁、共晶合金铸铁、钛合金、铁族金属材料。

2.陶瓷结合剂金刚石砂轮：主要的磨削对象是硬而脆的材料如：硬质合金、光学玻璃、半导体材料、磁性材料、玛瑙、水晶、宝石等。

3.陶瓷结合剂CBN金刚石混合磨料砂轮：铸铁、铸钢、铷铁硼等。

第五篇：淬火电子教案

教案八

教学重点与难点

1．重点 淬火、回火 2．难点

淬透性和淬硬性

教学方法与手段

1．利用挂图等教具。

2．举生活中应用淬火与回火的现象，分析原理与应用，触类旁通。

教学组织

1.复习提问10分钟 2.讲解75分钟 3.小结5分钟

教学内容

第四节 淬火

♦钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏体组织的热处理工艺。

♦临界冷却速度是指获得马氏体的最低冷却速度。

♦马氏体是碳或合金元素在α-Fe中的过饱和固溶体，是单相亚稳组织，硬度较高，用符号M表示。

马氏体的硬度主要取决于马氏体中碳的质量分数。马氏体中由于溶入过多的碳原子，从而使α-Fe晶格发生畸变，增加其塑性变形抗力，故马氏体中碳的质量分数越高，其硬度也越高。

一、淬火

(一)淬火的目的

淬火的目的主要是使钢件得到马氏体(和贝氏体)组织，提高钢的硬度和强度，与适当的回火工艺相配合，更好地发挥钢材的性能潜力。(二)淬火工艺

1．淬火加热温度的确定

亚共析钢淬火加热温度为Ac3以上30℃～50℃。

共析钢和过共析钢淬火加热温度为Ac1以上30℃～50℃。 2．淬火介质

常用的淬火冷却介质有油、水、盐水、硝盐浴和空气等。 3．淬火方法

(1)单液淬火。

♦将已奥氏体化的钢件在一种淬火介质中冷却的方法。例如，低碳钢和中碳钢在水中淬火，合金钢在油中淬火等。

单液淬火方法主要应用于形状简单的钢件。(2)双液淬火。

♦将工件加热奥氏体化后先浸入冷却能力强的介质中，在组织即将发生马氏体转变时立即转入冷却能力弱的介质中冷却的方法，称为双液淬火。例如，先在水中冷却后在油中冷却的双液淬火。

双液淬火主要适用于中等复杂形状的高碳钢工件和较大尺寸的合金钢工件。

(3)马氏体分级淬火

♦工件加热奥氏体化浸入温度稍高于或稍低于Ms点的盐浴或碱浴中，保持适当时间，在工件整体达到冷却介质温度后取出空冷以获得马氏体组织的淬火方法，称为马氏体分级淬火。马氏体分级淬火能够减小工件中的热应力，并缓和相变过程中产生的组织应力，减少淬火变形。

马氏体分级淬火适用于尺寸比较小、形状复杂的工件的淬火。(4)贝氏体等温淬火

♦工件加热奥氏体化后快冷到贝氏体转变温度区间等温保持，使奥氏体转变为贝氏体的淬火。贝氏体等温淬火的特点是工件在淬火后，工件的淬火应力与变形较小，工件具有较高的韧性、塑性、硬度和耐磨性。

贝氏体等温淬火可用来处理各种中碳钢、高碳钢和合金钢制造的小型复杂工件。

4．冷处理

♦冷处理是指钢件淬火冷却到室温后，继续在一般致冷设备或低温介质中冷却的工艺。

主要目的是消除和减少残余奥氏体，稳定钢件尺寸，获得更多的马氏体，如量具、精密轴承、精密丝杠、精密刀具、枪杆等，均应在淬火之后进行冷处理，以消除残余奥氏体，稳定钢件尺寸。

二、钢的淬透性与淬硬性

♦淬透性是指以规定条件下钢试样淬硬深度和硬度分布表征的材料特性。换句话说，淬透性是钢材的一种属性，是指钢淬火时获得马氏体的能力。钢在理想条件下淬火所能达到的最高硬度来表征的材料特性称为淬硬性。淬硬性主要与钢中碳的质量分数有关，与合金元素含量没有多达关系。奥氏体中碳的质量分数越高，钢的淬硬性越高，淬火后硬度值也越高。

♦淬硬性和淬透性是两个不同的概念：淬火后硬度高的钢，不一定淬透性就高，淬火后硬度低的钢，不一定淬透性就低。

三、淬火缺陷 1．过热与过烧

♦工件加热温度偏高，而使晶粒过度长大，以致力学性能显著降低的现象称为过热。钢件过热后，形成的粗大奥氏体晶粒可以通过正火和退火来消除。

♦工件加热温度过高，致使晶界氧化和部分熔化的现象称为过烧。过烧钢件淬火后强度低，脆性很大，并且无法补救，只能报废。 2．氧化与脱碳

♦工件加热时，介质中的氧、二氧化碳、水蒸汽等与之反应生成氧化物的过程称为氧化。

♦工件加热时介质与工件中的碳发生反应，使表层碳的质量分数降低的现象称为脱碳。

氧化使钢件表面烧损，增大表面粗糙度值，减小钢件尺寸，甚至使钢件报废。脱碳使钢件表面碳的质量分数降低，使其力学性能下降，容易引起钢件早期失效。

3.硬度不足和软点

♦钢件淬火后较大区域内硬度达不到技术要求，称为硬度不足。♦钢件淬火硬化后，其表面局部区域存在硬度偏低的现象称为软点。 4．变形和开裂

♦变形是淬火时钢件产生形状或尺寸偏差的现象。开裂是淬火时钢件表层或内部产生裂纹的现象。钢件产生变形与开裂的主要原因是由于钢件在热处理过程中其内部产生了较大的内应力。

♦热应力是指钢件加热和(或)冷却时，由于不同部位出现温差而导致热胀和(或)冷缩不均所产生的内应力。

♦相变应力是热处理过程中，因钢件不同部位组织转变不同步而产生的内应力。

钢件在淬火时，热应力和相变应力同时存在，这两种应力总称为淬火应力。当淬火应力大于钢的屈服点时，钢件就发生变形；当淬火应力大于钢件的抗拉强度时，钢件就产生开裂。

第五节 回火

♦回火是指工件淬硬后，加热到Ac1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。

回火的目的是消除和减小内应力，稳定组织，调整性能以获得较好的强度和韧性配合。

一、钢在回火时组织和性能的变化

随着回火温度的升高，淬火组织将发生一系列变化，根据组织转变情况，回火与一般分为四个阶段：马氏体分解、残余奥氏体分解、碳化物转变、碳化物的聚集长大与铁素体的再结晶。

1．回火第一阶段(≤200℃)──马氏体分解

在这一阶段中，由于回火温度较低，马氏体中仅析出了一部分过饱和的碳原子，它仍是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。析出的极细微碳化物，均匀分布在马氏体基体上。这种过饱和度较低的马氏体和极细微碳化物的混合组织称为回火马氏体。

2．回火第二阶段(200℃～300℃)──残余奥氏体分解

当温度升至200℃～300℃范围时，马氏体分解继续进行，但占主导地位的转变已是残余奥氏体分解过程了。残余奥氏体分解是通过碳原子的扩散先形成偏聚区，进而分解为α相和碳化物的混合组织，即形成下贝氏体。此阶段钢的硬度没有明显降低。

3.回火第三阶段(250℃～400℃)──碳化物转变

在此温度范围，由于温度较高，碳原子的扩散能力较强，铁原子也恢复了扩散能力，马氏体分解和残余奥氏体分解析出的过渡碳化物将转变为较稳定的渗碳体。得到铁素体基体内分布着细小粒状(或片状)渗碳体组织，该组织称为回火托氏体。此阶段淬火应力基本消除，硬度有所下降，塑性、韧性得到提高。 4.回火第四阶段(>400℃)──碳化物的聚集长大与铁素体的再结晶

由于回火温度已经很高，碳原子和铁原子均具有较强的扩散能力，第三阶段形成的渗碳体薄片，将不断球化并长大,该组织称为回火索氏体，回火索氏体具有良好的综合力学性能。此阶段内应力和晶格畸变完全消除。

二、回火方法及其应用

回火是最终热处理，根据钢在回火后组织和性能的不同，按回火温度范围可将回火分为三种：低温回火、中温回火和高温回火。 1.低温回火 低温回火温度范围是250℃以下。经低温回火后组织为回火马氏体，保持了淬火组织的高硬度和耐磨性，降低了淬火应力，减小了钢的脆性。低温回火后硬度一般为58～62HRC。

主要用于高碳钢、合金工具钢制造的刃具、量具、冷作模具、滚动轴承及渗碳件、表面淬火件等。2.中温回火

中温回火温度范围是250℃～450℃。淬火钢经中温回火后组织为回火托氏体，降低了淬火应力，使工件获得高的弹性极限和屈服强度，并具有一定的韧性。中温回火后硬度一般为35～50HRC。

主要用于处理弹性元件，如各种卷簧、板簧、弹簧钢丝等。有些受小能量多次冲击载荷的结构件，为了提高强度，增加小能量多冲抗力，也采用中温回火。

3.高温回火

高温回火温度范围是500℃以上。淬火钢经高温回火后组织为回火索氏体，淬火应力可完全消除，强度较高，有良好的塑性和韧性，即具有良好的综合力学性能。回火后硬度一般为200～330HBW。另外，钢件淬火加高温回火的复合热处理工艺又称为调质处理

主要用于处理轴类、连杆、螺栓、齿轮等工件。同时，钢件经过调质处理后，不仅具有较高的强度和硬度，而且塑性和韧性也显著比经正火处理后高。

小结与作业