20Cr2Ni4鋼滲碳淬火弧齒錐齒輪磨削燒傷的檢測(cè)與分析

20Cr2Ni4鋼滲碳淬火弧齒錐齒輪磨削燒傷的檢測(cè)與分析Ⅰ、引言鋼滲碳淬火弧齒錐齒輪磨削燒傷是指在磨削過程中因?yàn)楦邷責(zé)崃吭斐杀砻婊蛘邇?nèi)部部分破壞的缺陷，這種缺陷會(huì)嚴(yán)重影響齒輪的壓力承載能力和使用壽命，因此對(duì)于制造這樣的齒輪來(lái)說，磨削燒傷缺陷的檢測(cè)和分析要素尤其重要。本篇論文主要借助實(shí)驗(yàn)室的熱學(xué)試驗(yàn)設(shè)備和金相顯微鏡等對(duì)20Cr2Ni4鋼滲碳淬火弧齒錐齒輪的磨削燒傷進(jìn)行了詳細(xì)的檢測(cè)和分析，通過結(jié)合理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)試的方式進(jìn)行全面地分析并得出結(jié)論，為相關(guān)生產(chǎn)制造企業(yè)提供指導(dǎo)。Ⅱ、實(shí)驗(yàn)材料和方法實(shí)驗(yàn)材料20Cr2Ni4鋼滲碳淬火弧齒錐齒輪。實(shí)驗(yàn)儀器1、金相顯微鏡2、超凈洗滌器3、熱學(xué)試驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)方法1、樣品樣式制造樣品根據(jù)弧齒錐齒輪的實(shí)際形式，采用數(shù)控車床加工成規(guī)范的齒輪形式，并經(jīng)過碳滲淬火處理后，進(jìn)行磨削制造。2、磨削加工方案磨削過程中采用精度高，不易產(chǎn)生熱量的金屬磨削工具進(jìn)行加工，在磨削過程中采用冷卻液保證表面不產(chǎn)生高溫，以降低熱應(yīng)力的影響。3、試驗(yàn)過程試驗(yàn)過程中，采用熱學(xué)試驗(yàn)儀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過調(diào)整磨削加工過程中的操作變量，如切削速度，進(jìn)給量和冷卻液流量等變量，進(jìn)行不同條件下的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和保存。4、試件制備在進(jìn)行金相顯微鏡的檢測(cè)前，樣品進(jìn)行清洗和去除表面污物和氧化皮，并進(jìn)行染色。5、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，對(duì)樣品的磨削燒傷進(jìn)行檢測(cè)和分析，并通過圖表等方式表現(xiàn)。Ⅲ、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析1、試件表面觀測(cè)通過金相顯微鏡對(duì)試件表面進(jìn)行觀測(cè)，并得出圖示如下：（圖1試件表面顯微圖示）由試件表面顯微圖可知，試件表面存在多處磨削燒傷的缺陷，這些缺陷會(huì)嚴(yán)重降低試件的機(jī)械性能。而且熱力造成的磨削缺陷往往因?yàn)楸砻媪Φ南嗷プ饔枚鴶U(kuò)散，不僅對(duì)齒面的質(zhì)量造成影響，對(duì)齒根和齒槽的質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生影響。2、熱學(xué)試驗(yàn)結(jié)果通過對(duì)不同磨削條件下的實(shí)驗(yàn)測(cè)試以及熱學(xué)檢測(cè)，可以方便地獲得不同熱應(yīng)力下的樣品的熱應(yīng)力曲線和其極值，極值越大，說明熱應(yīng)力的影響越大。得出的結(jié)果如下：（圖2：溫度曲線&應(yīng)力-應(yīng)變曲線）（圖3：溫度曲線&應(yīng)力-時(shí)間曲線）由圖2可知，熱應(yīng)力的極值為23.8MPa，而由圖3可知，溫度的信號(hào)隨著時(shí)間的變化，呈現(xiàn)出先升高，后降低的趨勢(shì)。從熱應(yīng)力和溫度的曲線上可以看出，熱應(yīng)力和溫度都不同一定程度的影響了試件的質(zhì)量，但是熱應(yīng)力的影響較為明顯，因此對(duì)于制造和檢測(cè)齒輪質(zhì)量而言，降低試件的熱應(yīng)力成為研究和實(shí)際生產(chǎn)中的一個(gè)重要議題。Ⅳ、結(jié)論通過對(duì)20Cr2Ni4鋼滲碳淬火弧齒錐齒輪的磨削燒傷進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試和分析，得出以下結(jié)論：1、磨削燒傷缺陷會(huì)對(duì)齒輪的質(zhì)量和使用壽命造成嚴(yán)重的影響。2、熱應(yīng)力是造成齒輪磨削燒傷的根本原因，因此制造和檢測(cè)齒輪質(zhì)量時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮熱應(yīng)力的影響。3、