抛光可分为粗抛、中抛和精抛几类。粗抛是用硬轮对经过或未经过磨光的表面进行抛光,它对基材有一定的磨光削作用,能除去粗的磨痕;中抛是用较硬的抛光轮对经过粗抛的表面作进一步加工,它可除去粗抛留下的划痕,产生中等光亮的表面;精抛则是抛光的最后工序,用软轮抛光获得镜面般的光亮表面,它对基体材料的磨削作用很小。
很明显,为了成功地进行抛光,正确地选择抛光轮和抛光轮的圆周速度是十分必要的。
(一)抛光轮的种类及规格型号
抛光轮是用各种棉布、细毛毡、皮革、特种纸等材料制作而成。其结构形式有如下几种:
1.缝合式多用粗平布、麻布及细平布等缝合而成。缝合的方式有同心圆式、螺旋式、径向式、径向弧形式、方形式等。根据缝合密度和布料的不同,可制得不同硬度的抛光轮。这类抛光轮主要用于粗磨,适用于各种形状较简单的制件的抛光。
2.非缝合式整布轮多用细软棉布制作而成,它分圆盘式和翼片式两种。翼片式的使用寿命较长。这类抛光轮主要用于形状复杂制品、小零件及最后的精抛光。
3.皱褶式(也称风冷布轮)将布卷成45°角的布条,缝成连续的、有偏压的卷,再把布卷装在带沟槽的中间圆盘上,形成皱褶状。轮的中心可安装能通风的钢轮毂与机轴配合。这种抛光轮具有通风散热性好的特点,适用于大型零件平面、管状件表面等的高速抛光,其软轮可用于塑料件的低速抛光。抛光轮的规格与型号如表2-1-11所列。
没经过抛丸/喷丸强化的,机加工后的钢制零件在硬度为30 HRC.左右能取得最佳的疲劳属性。如材料强度/硬度超过这个水平,其疲劳强度会由于对表面缺口的敏感性和脆性增加而降低。通过导入的压应力,疲劳强度与增加的强度/硬度成比率提高。当材料硬度为52 HRC,强化后的疲劳强度可达144 KSI (993 MPA),比未经过强化的同样材料抗疲劳强度增加了2倍多。
利用抛丸/喷丸强化改善高强度/硬度零件的典型应用包括对扳手和冲击工具等。此外,表面的浅刮痕对于经过抛丸/喷丸强化的高强度钢的疲劳强度影响不大,而对于未经强化的则破坏性很大。
铝合金
传统的高强度铝合金(2000系列和7000系列)由于其具有高强重比,早已普遍应用在航空领域。以下一些铝合金材料在航空/航天制造业方面的应用也逐渐增加,抛丸/喷丸强化工艺对其也具有很好的效果:
铝锂合金(AL-LI) 等向性金属基复合材料(MMC) 铸铝(AL-SI)
钛
高周疲劳(HCF)–钛高周疲劳,比较了高性能欧洲赛车上所用的钛合金连杆之疲劳属性。通过抛丸/喷丸强化,钛合金连杆比钢制连杆,重量减轻了40%而疲劳极限则增加了20%。肽材料低周疲劳(LCF)最常见的应用是对于旋转涡轮发动机零件(如涡轮盘、转子、轴),这些零件在抛丸/喷丸强化后能提高耐用性。每一次的起飞和降落视为一个循环次数。平面拉丝机
渗碳和渗氮都是热处理过程,能让钢表面具有非常高的硬度。通常在55~62 HRC。渗碳钢强化的好处在于:
在~200 KSI(1379 MPA)或更高的高应力水平下,能提供卓越的疲劳属性 减少表面晶格间因氧化而造成渗碳异常情况
对于完全渗碳和渗氮处理过的零件,要取得最佳的抗疲劳属性,建议使用硬度为55-62 HRC的丸料。
脱碳钢
脱碳是在热处理过程,铁合金表面碳含量减少。脱碳会降低高强度钢(240 KSI, 1650 MPA或以上)的疲劳强度70-80%;能降低低强度钢(2140-150 KSI, 965-1030 MPA)的疲劳强度45-55%。脱碳对于疲劳属性的破坏力与脱碳层深度并无特别的关系。脱碳层在0.003英寸深度,其破坏力与0.030英寸深度是一样的。
强化工艺被证实为一种有效的方法,能恢复大部分由于脱碳过程损失的疲劳强度。因为多数零件的脱碳层不容易确定,所以当怀疑零件有脱碳情况时,建议对其进行强化处理以确保零件完好的抗疲劳属性。如果一个高硬度(58+ HRC)齿轮在强化后,表面呈现异常的严重凹陷,这可能被怀疑有脱碳存在。脱碳还经常伴有残余奥氏体的不良冶金状态。通过冷加工的抛丸/喷丸强化,能减少残余奥氏体百分比。
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