很多人不知道高速鋼磨削選用什么砂輪？的知識，小編對對高速鋼為什么要強調其紅硬性？進行分享，希望能對你有所幫助！

本文導讀目錄：

1、高速鋼磨削選用什么砂輪？

2、對高速鋼為什么要強調其紅硬性？

3、高速鋼刀具淬火裂紋的原因分析及預防措施

高速鋼磨削選用什么砂輪？

　　【2】高速砂輪：砂輪又稱固結磨具，是由結合劑將普通磨料固結成一定形狀（多數為圓形，ZY有通孔），并具有一定強度的固結磨具。

　　其一般由磨料、結合劑和氣孔構成，這三部分常稱為固結磨具的三要素。

　　按照結合劑的不同分類，常見的有陶瓷（結合劑）砂輪、樹脂（結合劑）砂輪、橡膠（結合劑）砂輪。

　　砂輪是磨具中用量Z大、使用面Z廣的一種，使用時高速旋轉，可對金屬或非金屬工件的外圓、內圓、平面和各種型面等進行粗磨、半精磨和精磨以及開槽和切斷等。

　　砂輪的特性主要是由磨料、粒度、結合劑、硬度、組織、形狀和尺寸等因素。

對高速鋼為什么要強調其紅硬性？

　　答：紅硬性指材料在高速切削條件下，材料在較高溫度下保持高硬度度的能力。

　　高紅硬性說明鋼在高溫情況下能保持高的強度、硬度與耐磨性，可以保證在高速切削條件下，完成加工作務，材料磨損較小。

　　低紅硬性說明鋼在高溫情況下不能保持較高的強度、硬度與耐磨性，難以保證在高速切削條件下，完成加工任務，材料磨損較大。

　　高速鋼中含有大量的合金元素，如W、Cr、V等，淬火時，有足夠的合金元素和碳元素固溶于馬氏體中，馬氏體中鎢、鉻、釩等原子能顯著降低原子的擴散速度，使鎢、鉻、釩等元素的碳化物從馬氏體中析出和聚集的速度減慢，提高馬氏的回火穩定性，所以高速鋼在560°C回火，淬炎馬氏體較變產物仍然是回火馬氏體，保持高的硬度。

　　另外，淬炎時溶入奧氏體中的鎢、鉻、釩等，回火時以細小的碳化物析出，產生彌散硬化效果，使高速鋼560°C回火仍保持高硬度。

　　因此使高速鋼在高速切削情況下仍能保持高的硬度。

　　再者，殘余奧氏體中也含有大量的合金元素，使殘余奧氏體處于穩定狀態，在回火冷卻時發生馬氏體轉變，減少殘余奧氏體處于穩定狀態，在蜀犬吠日炎冷卻時發生馬氏體轉變，減少殘余奧氏體組織的數量，增加了馬氏體組織的數量，使鋼的硬度提升，即出現二次淬火現象，繼續保證鋼具有較高的硬度。

　　為了實現高速鋼所具有的紅硬性，淬火時采用較高的淬火溫度，而高速鋼用來制造冷作模具時采用低的淬火溫度，旨在保證高硬度的同時，要具有較高的韌性。

高速鋼刀具淬火裂紋的原因分析及預防措施

　　高速鋼的組織應力、熱應力和附加應力均為淬火內應力。

　　對高速鋼進行高溫奧氏體化淬火時，過冷奧氏體轉變為淬火馬氏體，由于前者比容小，后者比容大，鋼從收縮狀態逆轉為膨脹狀態，金屬內外層相變引起的比容變化不同時性產生的內應力為組織應力。

　　大型刀具的表面和中心以及厚薄不同處因加熱和冷卻速度不一致形成溫度差，導致體積膨脹與收縮不同而產生的內應力為熱應力。

　　刀具表面和內部組織結構不均勻以及工具內部彈性變形不一致形成的內應力為附加應力。

　　當以上三種應力之和大于材料的破斷抗力時，則形成淬火裂紋。

　　當淬火冷卻介質冷速過大，超過該鋼種的臨界淬火冷速時，則易形成較大的淬火內應力，導致刀具淬裂。

　　當淬火冷卻介質冷速過小，小于該鋼種臨界淬火冷速時，則得不到所需組織性能。

　　獲得淬火馬氏體轉變的最小冷卻速度為臨界淬火冷卻速度。

　　高速鋼淬透性極佳，中小型刀具空冷即可淬硬。

　　但用硝鹽進行等溫淬火時，如硝鹽含水過量，可能造成淬火冷卻速度過大，或當刀具淬火未冷至室溫即轉入水中清洗，可使大量過冷殘余奧氏體在水中高冷速下轉變為淬火馬氏體，從而產生大的淬火內應力，導致刀具淬裂。

　　預防措施為：①選用在鋼的C曲線拐點處(鼻部)快冷、在鼻部Ms點以下緩冷的淬火介質(如氯化鈣飽和水溶液、C-1有機淬火劑、聚乙烯醇水溶液、高錳酸鉀淬火液等)作為理想淬火冷卻介質；②采用熱浴(硝鹽浴、堿浴等)分級淬火、等溫淬火以及淬火前預處理等措施，細化組織，消除冷、熱加工應力，可有效預防和避免淬裂和刀具淬火畸變。

　　高速鋼刀具酸洗、電鍍時侵入鋼中的初生態氫(H)原子轉變為氫分子(H2)時將發生膨脹，產生巨大壓力，導致在鋼的晶界上發生龜裂，稱為氫脆。

　　酸洗是金屬氧化物與酸的化學反應，它使金屬氧化物變為可溶性鹽而脫離金屬表層。

　　通常用硫酸或鹽酸酸洗刀具時，其化學反應方程式為。

　　預防措施為：①酸洗時，如產生過量初生態氫原子(H)，則需嚴格控制酸液濃度、溫度和酸洗時間；②刀具酸洗和電鍍后及時用凈水沖洗和中和殘酸，并在4小時內進行190～200℃×2～4h的低溫時效，使氫氣釋放，可有效消除氫脆龜裂。

　　高速鋼刀具經高溫奧氏體化，保溫后在大于或等于該鋼種的臨界冷卻速度下淬火得到淬火馬氏體組織，但尚有部分過冷奧氏體未轉變，成為殘余奧氏體(AR)(約占25%～35%)。

　　若再進行-60℃～-160℃的液氮冷處理，則可使殘余奧氏體轉變為馬氏體(M)。

　　由于殘余奧氏體比容小，馬氏體比容大，鋼件發生膨脹，將產生較大的二次淬火相變組織應力，并與一次淬火應力疊加，當疊加應力大于該鋼種的破斷抗力，則會產生冷處理二次淬裂。

　　預防措施為：①冷處理前將淬火刀具用100℃沸水煮30～40分鐘，或低溫回火1小時。

　　試驗表明，此方法可消除20%～30%的淬火內應力。

　　由于殘余奧氏體稍趨穩定，經冷處理后仍可保留2%～5%。

　　殘余奧氏體既脆又韌，可吸收馬氏體的急劇膨脹能量，松馳及緩和相變應力；②冷處理后將刀具放入室溫水(或熱水)中升溫，可消除50%～60%的冷處理二次淬火應力；③采用多次高溫回火等措施，促使殘余奧氏體轉變為馬氏體，可有效預防冷處理裂紋。

　　高速鋼磨削裂紋常發生在磨削加工過程中，裂紋細而淺(深度不到1mm)，呈輻射網狀分布于表面，大多與磨削方向垂直，類似淬火網狀裂紋，但形成原因不同。

　　當磨削速度較高、進給量較大、冷卻不良時，可使鋼件表層金屬溫度急劇升高至淬火加熱溫度，隨后冷卻即形成金屬表層二次淬火，產生二次淬火應力；當材料存在嚴重的碳化物偏析未予消除，或淬火刀具中存在較多殘余奧氏體未被轉變，在磨削加工時則易發生應力誘發相變，促使殘余奧氏體轉變為馬氏體，使組織應力增大，并與磨削加工二次淬火應力相疊加，形成二次淬火表層磨削裂紋。

　　預防措施為：①降低磨削速度和進給量，選用緩和磨削冷卻液；②嚴格原材料入庫和投產前檢查，控制材料共晶碳化物級別(≤3級)，超過3級者應進行改鍛；③避免過高奧氏體化淬火加熱溫度，采用計算機控溫，采用熱浴分級淬火、等溫淬火、多次高溫回火等措施降低組織應力、熱應力和殘余奧氏體數量等，可有效避免磨削裂紋。

　　火花放電加工時，被熔化的金屬有一部分殘留在放電點的電蝕坑周圍。

　　由于電火花加工在油或水中進行，因此脈沖放電結束后熔化金屬迅速冷卻凝固，因收縮而產生較大拉應力，使原應力場重新分布，形成厚度0.02～0.10mm的熔化變質層。

　　該變質層為樹枝狀結晶鑄態組織，冷卻后形成二次高溫淬火硬化層，生成大量極穩定的殘余奧氏體。

　　變質層收縮產生的拉應力與變質層二次高溫淬火應力相疊加，在變質層上形成顯微裂紋，且隨著電火花加工電氣參數的加大而加深擴大。

　　預防措施為：①在電火花線切割加工前應充分消除刀具內應力；②嚴格控制線切割電氣參數；③留足磨削及拋光的加工余量，通過后續加工去除變質層；④通過150～200℃×2～4h油浴消除應力回火，防止電火花加工時產生顯微裂紋。

　　第一次馬氏體淬火后保留了較多殘余奧氏體，高溫回火時，在回火冷卻過程中殘余奧氏體相變為馬氏體，若在水中或油中快速冷卻，形成二次淬火馬氏體時將產生較大淬火內應力；如回火時采用火焰或高頻快速加熱，表層金屬將發生收縮，而內部依然為馬氏體組織，因比容大而處于膨脹狀態，從而使表層產生較大拉應力，與一次、二次淬火應力疊加，導致因回火不當引起二次硬化淬火裂紋。

　　預防措施為：①在保護氣氛爐、真空電爐和經充分脫氧的鹽浴爐中加熱刀具，可防止氧化脫碳；②淬火刀具冷卻至該鋼種Ms點附近時取出轉入緩和冷卻介質中，宜在硝鹽熱浴、堿熱浴中分級淬火、等溫淬火和在理想冷卻介質中淬火；③低溫(≤100℃)入爐回火，緩慢升溫至≥300℃后可隨爐升溫至所需回火溫度，高溫回火保溫后出爐空冷至室溫，在回火緩冷過程中實現殘余奧氏體(AR)→馬氏體(M)相變，避免水冷、油冷，防止產生較大二次淬火應力。

　　總之，淬火后及時回火，防止淬火應力萌生與擴大；充分回火，獲得穩定組織；多次高溫回火，促使殘余奧氏體(AR)→馬氏體(M)充分轉變，并消除二次淬火應力；較長時間和合回火，提高抗斷裂韌性和綜合力學性能等措施均能有效防止回火不當引起的二次淬火裂紋。

　　目前，我國高速鋼刀具熱處理工藝的淬火加熱一般在鹽浴爐中進行，回火加熱一般在硝鹽浴爐中進行。

　　刀具淬火局部加熱時，靠近鹽浴面以上部位與高溫鹽浴揮發氯氣等有害氣體接觸，不僅易發生氧化脫碳，而且還會導致液面與空氣交界處形成一定寬度的帶狀麻點腐蝕。

　　預防措施為：采用高溫加熱包鹽法，即刀具整體入鹽后，再將局部不淬火加熱部位露出液面，使之包上一層粘附鹽殼，與空氣中的有害氣體隔絕，避免腐蝕。

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