大家从材料及热处理方面探讨一下磨削烧伤问题

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-26 09:14:03

如题，磨削烧伤与哪些因素有关？与材料热处理工艺及热处理后的质量特性有无关系？有何关系？如何去避免和消除？

aaron01 · 发表于 2013-9-26 09:20:02

本帖最后由 aaron01 于 2013-9-26 09:24 编辑

既然是说的烧伤，恐怕根源还是在于磨削产生的热量，如何降低这个热量值才是最核心的解决方法。可以想到的是选择正确的砂轮，加大冷却，减少进刀量等等。
热处理方面影响很小。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-26 09:45:59

本帖最后由孤鸿踏雪于 2013-9-26 09:47 编辑

aaron01 发表于 2013-9-26 09:20
既然是说的烧伤，恐怕根源还是在于磨削产生的热量，如何降低这个热量值才是最核心的解决方法。可以想到的是 ...

      最近我司开发一个组（4个件）产品，有一个较大的齿轮轴多次送样，顾客反馈齿面硬度高，磨削烧伤。

      关于顾客反馈的齿面硬度高的问题，我们多次自检，认为是顾客使用的齿面硬度计检测误差问题，但现在顾客提出磨削（主要是磨齿）烧伤问题是因为齿面硬度高所造成。

   请参考一下这个帖子http://www.rclhome.net/forum.php ... =6074&fromuid=8

吉祥如意 · 发表于 2013-9-26 09:50:01

aaron01 发表于 2013-9-26 09:20
既然是说的烧伤，恐怕根源还是在于磨削产生的热量，如何降低这个热量值才是最核心的解决方法。可以想到的是 ...

娃娃提供个实例：
经过同炉淬回火处理的同批工件：
1. 在国产磨床进行加工处理，工件出现30%的表面裂纹；
2. 在日本进口的丰田机上磨削加工，100%合格。
另一批淬回火工件：
1. 在丰田机上磨削加工出现5%的表面裂纹；
2. 在国产机上磨削100%合格。
娃娃是在支持铁匠的观点呢，还是持有不同的意见呢？

aaron01 · 发表于 2013-9-26 10:28:47

孤鸿踏雪发表于 2013-9-26 09:45
最近我司开发一个组（4个件）产品，有一个较大的齿轮轴多次送样，顾客反馈齿面硬度高，磨削烧伤。 ...

磨齿的时候烧伤？
磨齿更容易出这个问题了，分两道磨吧，最后一道小切削量精磨。

绿秋叶 · 发表于 2013-9-26 10:53:01

不同硬度的零件选用的砂轮硬度也是有讲究的。

落水残阳 · 发表于 2013-9-26 11:20:40

砂轮和工件是个摩擦副，同样的砂轮，磨不同硬度的工件，即便工艺相同，烧伤可能也差别挺大。

Adam · 发表于 2013-9-26 11:37:12

2方面
1是热处理状态向不利于烧伤方向上靠
2是机加工艺的控制

aaron01 · 发表于 2013-9-26 11:43:07

Adam 发表于 2013-9-26 11:37
2方面
1是热处理状态向不利于烧伤方向上靠
2是机加工艺的控制

请问哪种热处理状态，能向不利于烧伤方向靠？

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-26 16:35:04

Adam 发表于 2013-9-26 11:37
2方面
1是热处理状态向不利于烧伤方向上靠
2是机加工艺的控制

恕我愚钝，“是热处理状态向不利于烧伤方向上靠”这句话挺绕口，能否说的通俗一点？

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-26 16:38:02

吉祥如意发表于 2013-9-26 09:50
娃娃提供个实例：
经过同炉淬回火处理的同批工件：
1. 在国产磨床进行加工处理，工件出现30%的表面裂纹； ...

我想我们还是应该闻过则喜，反求诸己：大家反思一下，究竟热处理是否会磨削烧伤埋下隐患？

专业守炉子 · 发表于 2013-9-26 21:40:29

磨削烧伤和热处理没关系吧，一般由材料决定，导热性差的钢容易烧伤。高合金钢和钛合金由于导热性差，极易烧伤

Adam · 发表于 2013-9-26 22:16:26

aaron01 发表于 2013-9-26 11:43
请问哪种热处理状态，能向不利于烧伤方向靠？

只是从金属材料热处理方面考虑，一般调质产品的磨加工产生烧伤会比渗碳产品几率大吗？
暂时先绕开渗碳齿轮的磨削烧伤吧

吉祥如意 · 发表于 2013-9-27 10:02:50

可以假设几种情况分析：
1. 工件表面残留奥氏体量过多（但硬度偏低），组织状态不稳定，在较低的温度下，易发生组织转变；
2. 工件表面为回火马氏体+粒状碳化物组织，表面硬度高，在350℃以下组织状态比较稳定，不会发生组织转变。
因此，前者比较容易发生所谓的烧伤（在很低的温度下，即可发生组织转变）。
所以，在正常的情况下，渗碳淬回火工件的磨削加工，只要保证其加工表面的温度不超过临界温度，不会产生烧伤问题。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-27 13:54:38

专业守炉子发表于 2013-9-26 21:40
磨削烧伤和热处理没关系吧，一般由材料决定，导热性差的钢容易烧伤。高合金钢和钛合金由于导热性差，极易烧 ...

不能说没关系，一定有关系

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-27 13:57:44

吉祥如意发表于 2013-9-27 10:02
可以假设几种情况分析：
1. 工件表面残留奥氏体量过多（但硬度偏低），组织状态不稳定，在较低的温度下，易 ...

今天上午开周作业例会，有两位部门经理坚持认为是硬度高了容易引起磨削烧伤。其理由是因为硬度高，不好磨削，磨削抗力大所致。

老孤反问（不是反驳）：不同材料的不同产品，经热处理后达到同一硬度，耐磨性一样吗？

吉祥如意 · 发表于 2013-9-27 14:10:50

孤鸿踏雪发表于 2013-9-27 13:57
今天上午开周作业例会，有两位部门经理坚持认为是硬度高了容易引起磨削烧伤。其理由是因为硬度高 ...

你这一问，怕是多数人都瞪眼了。再问碳素工具钢与合金工具钢的耐磨性在同一硬度值下，会一样吗？马上有人离开。估计那两人是机加和销售的。
客户那边尽量说服吧。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-27 17:25:11

本帖最后由孤鸿踏雪于 2013-9-27 18:10 编辑

吉祥如意发表于 2013-9-27 14:10
你这一问，怕是多数人都瞪眼了。再问碳素工具钢与合金工具钢的耐磨性在同一硬度值下，会一样吗？马上有人 ...

不瞒吉兄说，那两位分别是质检部经理和保全部经理，前者原来在国企是磨工技师，在我们这里现在是三磨（外磨、内磨和平磨）专家，后者原来在国企是双料（钳工和电工）技师，都是汇九的中流砥柱

小朱 · 发表于 2013-9-27 20:02:13

消除磨齿裂纹措施.pdf(365.30K)

小朱 · 发表于 2013-9-27 20:06:19

消除磨齿裂纹措施.pdf(365.30K)

小朱 · 发表于 2013-9-27 20:07:48

孤鸿踏雪发表于 2013-9-27 17:25
不瞒吉兄说，那两位分别是质检部经理和保全部经理，前者原来在国企是磨工技师，在我们这里现在是三 ...

%BB%8E热处理角度分析的磨削裂纹影响因素.doc(11.50K)

吉祥如意 · 发表于 2013-9-27 21:11:51

孤鸿踏雪发表于 2013-9-27 17:25
不瞒吉兄说，那两位分别是质检部经理和保全部经理，前者原来在国企是磨工技师，在我们这里现在是三 ...

但是，他们的热处理知识不深入。老孤可以让他们试验一下我说的第一种情况，给他们一个残留奥氏体量超标，硬度偏低的试样，在正常的磨削加工情况下，即可造成烧伤。看他们说些什么。热处理还是老孤说了算。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-28 07:37:03

zyglf 发表于 2013-9-27 20:02
消除磨齿裂纹措施.pdf(365.30K)

惭愧，你给出的是一个下载链接网址，老孤无法打开

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-28 07:39:30

吉祥如意发表于 2013-9-27 21:11
但是，他们的热处理知识不深入。老孤可以让他们试验一下我说的第一种情况，给他们一个残留奥氏体量超标， ...

这个，我和你有共识，在碳化物和残奥超标时是很容易引起磨削裂纹和磨削烧伤的，但硬度高了是否也会引起磨削烧伤？也值得我们渗入研究一哈噻

吉祥如意 · 发表于 2013-9-28 08:49:59

孤鸿踏雪发表于 2013-9-28 07:39
这个，我和你有共识，在碳化物和残奥超标时是很容易引起磨削裂纹和磨削烧伤的，但硬度高了是否也 ...

硬度高了，能否量化？在多少数值属于硬度高了？

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-28 09:34:26

吉祥如意发表于 2013-9-28 08:49
硬度高了，能否量化？在多少数值属于硬度高了？

孤以为，这个是难以量化的！只是相对而言。

吉祥如意 · 发表于 2013-9-28 09:54:33

孤鸿踏雪发表于 2013-9-28 09:34
孤以为，这个是难以量化的！只是相对而言。

把天说破，娃娃不相信硬度高的易产生磨削烧伤（不是磨削裂纹）。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-28 10:03:16

吉祥如意发表于 2013-9-28 09:54
把天说破，娃娃不相信硬度高的易产生磨削烧伤（不是磨削裂纹）。

按照昨天上午我司的周作业例会老板的要求，我们剖检取样，检测了齿面硬度（HRC）：59.5，59，57，60，60.5，59.5，60.5，60.5，59，59.5，58；齿顶（未磨）硬度61.5~63HRC

吉祥如意 · 发表于 2013-9-28 10:14:49

孤鸿踏雪发表于 2013-9-28 10:03
按照昨天上午我司的周作业例会老板的要求，我们剖检取样，检测了齿面硬度（HRC）：59.5，59，57 ...

没看出老孤工艺有何不妥。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-28 10:59:46

吉祥如意发表于 2013-9-28 10:14
没看出老孤工艺有何不妥。

工艺？可以介绍一下：这是一个20CrMnMoH的轴齿（模数为7）由于加工需要，走的是渗碳缓冷后进行某些工序的机加工，然后再重新加热淬火。

吉祥如意 · 发表于 2013-9-28 11:05:32

孤鸿踏雪发表于 2013-9-28 10:59
工艺？可以介绍一下：这是一个20CrMnMoH的轴齿（模数为7）由于加工需要，走的是渗碳缓冷后进行某 ...

磨削量是否大了点？控制在0.03-0.05？

xiulirong · 发表于 2013-9-28 11:07:09

磨削烧伤可能是工件在磨削过程中退火出现的，如果硬度高可能是磨削出现二次淬火组织。
样件回来，再复检一下硬度，看看金相。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-28 11:18:46

吉祥如意发表于 2013-9-28 11:05
磨削量是否大了点？控制在0.03-0.05？

据开发部产品工程师讲，磨量并不大，每次磨削量就是0.03~0.04mm的样子，

吉祥如意 · 发表于 2013-9-28 11:38:50

孤鸿踏雪发表于 2013-9-28 11:18
据开发部产品工程师讲，磨量并不大，每次磨削量就是0.03~0.04mm的样子， ...

可能与实际加工情况有出入。
从硬度梯度分析，不是0.03-0.04范围内。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-28 11:50:51

吉祥如意发表于 2013-9-28 11:38
可能与实际加工情况有出入。
从硬度梯度分析，不是0.03-0.04范围内。

该产品的全面检测结果尚未全部出来，一旦出来会和大家分享的

吉祥如意 · 发表于 2013-9-28 11:53:45

孤鸿踏雪发表于 2013-9-28 11:50
该产品的全面检测结果尚未全部出来，一旦出来会和大家分享的

弄明白了好。以后省得麻烦。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-30 10:02:11

吉祥如意发表于 2013-9-28 11:53
弄明白了好。以后省得麻烦。

今天翻翻资料，看到有关磨削烧伤的定义：

由于某些局部区域产生磨削热而引起第一阶段和第二阶段的回火收缩，结果使其周围的金属受到一定的拉应力并形成软点，因为在软点部位呈现回火色，所以也把这种现象叫做磨削烧伤。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-30 10:04:40

吉祥如意发表于 2013-9-28 11:53
弄明白了好。以后省得麻烦。

关于磨削烧伤是否与硬度有关，看看下面这段文字描述：

对于高频淬火或普通淬火的工件来说，当其在淬火状态或低温回火状态下进行磨削时，由于某些局部区域产生磨削热而引起第一阶段和第二阶段的回火收缩，结果使其周围的金属受到一定的拉应力并形成软点，因为在软点部位呈现回火色，所以也把这种现象叫做磨削烧伤。另外，在磨削过程中因残余奥氏体向马氏体转变或因磨削热量过多所造成的工件表面局部二次淬火等，有时也会造成磨削裂纹。
　　　磨削裂纹有两类：一类是磨削热使工件温度升高至180℃左右（与回火第一阶段相对应），裂纹与磨削进给方向垂直且呈平行线状，这种裂纹叫做第一类磨削裂纹；另一类是磨削热使工件温度升高到250～300℃左右（与回火第二阶段相对应），裂纹呈网状，这种裂纹叫做第二类磨削裂纹。检查磨削裂纹可以利用热酸蚀法，这时的显微组织为屈氏体或索氏体。
　　　磨削热是在砂轮与钢的接触和挤压摩擦条件下产生的，因此，砂轮的种类和粒度以及钢种均对磨削热产生影响。钢件硬度越高，硬质碳化物数量越多或导热系数越低，越易产生较多的磨削热而使工件温度升高。含碳量高且含有铬和钼的合金钢也易产生大量的磨削热使工件温度升高。

吉祥如意 · 发表于 2013-9-30 10:08:57

孤鸿踏雪发表于 2013-9-30 10:04
关于磨削烧伤是否与硬度有关，看看下面这段文字描述：

对于高频淬火或普通淬火的工件来 ...

娃娃不同意上述的观点。与实际工件相差太远。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-30 10:29:18

吉祥如意发表于 2013-9-30 10:08
娃娃不同意上述的观点。与实际工件相差太远。

我现在同你分享这个产品剖检后的检测报告（见附件）

吉祥如意 · 发表于 2013-9-30 10:39:45

本帖最后由吉祥如意于 2013-9-30 15:23 编辑

孤鸿踏雪发表于 2013-9-30 10:29
我现在同你分享这个产品剖检后的检测报告（见附件）

报告说明什么问题，我没看出问题所在呀？

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-9-30 13:27:12

吉祥如意发表于 2013-9-30 10:39
报告说明什么问题，我没出问题所在呀？

报告本身能有什么问题呢？

qibao9891 · 发表于 2013-10-3 06:58:52

说几点愚见：

1.磨削烧伤的根源在于砂轮选择、冷却、操作方式方法。热处理不是关键因素，它影响的只是各个磨削参数的调整，不影响各个参数的正确调整。
2.高合金钢的导热性不见得差。淬回火后的高速钢的导热性要好于淬回火高硬度下的45钢。这也说明，导热性并不决定性的影响磨削烧伤。发热量和散热量之间的矛盾因素，影响着磨削烧伤。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-10-3 07:51:35

qibao9891 发表于 2013-10-3 06:58
说几点愚见：

1.磨削烧伤的根源在于砂轮选择、冷却、操作方式方法。热处理不是关键因素，它影响的只是各个 ...

这里有一篇老外针对磨削烧伤写的文章

qibao9891 · 发表于 2013-10-3 08:07:30

楼上文章部分原文贴出来：
1）热处理的影响
（1）残余奥氏体磨削时残余奥氏体由于砂轮磨削时产生的热和压力而转变，同时可能伴随出现表面回火和磨削裂纹。残余奥氏体量应控制在30%以内。
（2）渗层碳浓度渗层碳浓度过高，在渗层组织中容易形成网状碳化物或过多的游离碳化物。由于这种物质极硬，在磨削过程中可能出现局部过热倾向和发生表面回火。渗层碳浓度过高，会使工件表面产生过多的残余奥氏体，从而导致烧伤和裂纹。因此，表面碳浓度增加，则降低了磨削性能，一般表面碳浓度应控制在0.75%—0.95%范围以内。
（3）碳化物分布及形态碳化物分布应均匀，粒度平均直径不大于1μm；碳化物形态应为球状、粉状或细点状沿网分布，不允许有网状或角状碳化物。
（4）脱碳热处理时，表面或环境保护不当会产生表面氧化，这样在工件上就会产生一层薄的脱碳层，这层软的脱碳层会引起砂轮过载或过热，从而造成表面回火。
（5）回火在保证硬度的前提下，回火温度尽可能高一些，回火时间尽可能长一些。这样可以提高渗碳淬硬表面的塑性，而且使残余应力得以平衡或降低，改善表面应力的分布状况。这样可以降低出现工件裂纹的机率，从而提高磨削工件的效率。
（5）变形应尽可能减少热处理变形，这样可以减小磨削余量。若热处理变形过大，如果磨削操作不是在工件径向圆跳动最大处开始磨削，则每次磨削在这些点上去除的磨削余量将是不正常的，从而导致烧伤及裂纹。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-10-3 08:27:49

qibao9891 发表于 2013-10-3 08:07
楼上文章部分原文贴出来：
1）热处理的影响
（1）残余奥氏体磨削时残余奥氏体由于砂轮磨削时产生的热和压 ...

应该说这个老外说的，老孤都认可，但老孤这个产品经剖检以后，基本上排除了这个老外所例举的所有热处理因素。

只可惜我们这个产品四次送样都是因为磨削烧伤而无法通过

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-10-3 08:30:10

qibao9891 发表于 2013-10-3 08:07
楼上文章部分原文贴出来：
1）热处理的影响
（1）残余奥氏体磨削时残余奥氏体由于砂轮磨削时产生的热和压 ...

而且，老外总是反馈我们的产品齿面硬度高http://www.rclhome.net/forum.php ... =6074&fromuid=8，可剖检结果表明，齿面硬度并不高

qibao9891 · 发表于 2013-10-3 09:09:30

愚见：
1.残余奥氏体：如上文所述，残余奥氏体的转变需要有热和压力（？）的诱发。
是磨削热造成的“表面回火”和“残奥转变”。不是“残奥转变”“伴随出现表面回火”。
归根结底是磨削热对残奥产生影响，磨削产热和散热之间的矛盾问题。
至于残奥引发的尺寸稳定性问题暂不讨论。

2.渗层碳浓度：归根结底，是碳化物硬度超过了砂轮磨料硬度，砂轮选择的问题。

3.碳化物分布及形态：还是砂轮选择问题。另外，他这么要求，那“姜状碳化物”的刀具是不是不能磨了？

4.脱碳：砂轮粒度和组织，以及粗精磨分序的问题。

5.回火：大多数情况下，在保证硬度的前提下，回火温度有上极限。在正常的回火时间下，是能满足磨削要求的。

5.变形：操作方式方法的问题。

qibao9891 · 发表于 2013-10-3 09:15:42

0.03~0.04太大了，粗磨可以，精磨要减到0.01。
愚见，不构成建议。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-10-3 09:17:09

qibao9891 发表于 2013-10-3 09:15
0.03~0.04太大了，粗磨可以，精磨要减到0.01。
愚见，不构成建议。

豹兄对38#楼的论述有无不同观点

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