磨削裂纹产生的机理:
淬火回火后的钢件在磨床上磨削时,当最表面和内部的膨张部分之间的平衡被打破时,就会产生磨削裂纹。
两种类型的磨削裂纹
磨削产生的裂纹与淬火裂纹不同,磨削裂纹深度为0.1~0.2mm,或与研磨方向成直角,或以马赛克图案的形状出现。
有两种类型的磨削裂纹:第1种磨削裂纹在垂直于研磨方向上出现,由约为100℃的磨削热引起,如图a所示;第2种磨削裂纹在垂直于磨削方向和水平方向上形成马赛克图案,磨削温度约为300℃,如图b所示。磨削所引起的材料表面的温度上升的具体值并不确切,一般认为是约600℃。
为什么会出现裂纹呢?让我们看一下回火工艺图。在100℃和30℃,即发生磨削裂纹的位置,会出现从膨胀到突然收缩的情况。此时,被固溶在马氏体中的碳开始聚集或析出为碳化物。基体已经在低温下回火,因此组织是回火马氏体,维持着膨胀。如果最表面的温度再次提高到大约100℃或300℃,只有最表面部分的材料会收缩,这样会失去与内部膨胀部分的平衡。从而导致细纹开裂和马赛克图案状开裂。如果有大量的残留奥氏体,磨削热会首先将残留奥氏体转变为马氏体。然后由于上面提到碳的聚集或碳化物的析出引起收缩,造成与保持膨胀的马氏体之间的不平衡,这也会导致出现磨削裂纹。解决办法是在300℃左右回火,但这将降低硬度。另一个解决办法是减少残留奥氏体。