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    機械加工鑄件的研傷機理是怎樣的?

    2021-07-02 12:06:16

    機械加工鑄件的粘著磨損型研傷是指磨擦副在相對運動時,由于互相磨擦,接觸表面的材料從一個表面轉移到另一個表面,致使磨擦表面產生了劃痕與溝槽。研討表明:固體表面狀況,從微觀的角度看是存在著凸凹不平的缺陷的,即使是經過拋光加工也不能去掉凸峰和凹谷。當兩個磨擦表面接觸時,實際上是兩個磨擦表面的凸峰相互接觸。由于接觸應力很大,以致產生彈、塑性變形,使接觸面積增大,直到能夠承受全部載荷時為止。在這種情況下,金屬接觸表面上將出現的粘著點,這種現象就是通常講的冷焊粘著。這些粘著點是在沒有表面膜的情況下產生的,當磨擦副表面上有表面膜時,只受法向力作用,其冷焊粘著也是不會產生的。若同時有切向力的作用,且法向力和切向力都很大,并在做相對滑動時,磨擦表面的溫度就會升高,在高溫高壓下,致使油膜破壞,接觸的金屬表面就會軟化或熔化,接觸點就產生粘著—撕脫—粘著—撕脫的循環過程,使接觸表面的材料從一個表面轉移到另一表面上,從而使其中一個表面(或兩個表面)上形成劃痕和溝槽,也就是形成粘著磨損型的研傷。

    根據磨擦副表面研傷的破壞程度,我們可將機床上常見的粘著磨損型研傷劃分為四類:

    一、膠合(或稱撕脫)研傷發生在相互磨擦的兩個零件的一方或兩方的基體較深處,由于表面局部溫度高,壓力大,使粘著結合強度任一基體金屬剪切強度,當磨擦副做相對滑動時其表面做一日和尚撞鐘產生撕脫性破壞,出現膠合性研傷。如凸輪副、蝸桿副、齒輪副,較為常見;機床的滑板與導軌在缺乏潤滑油而導致干磨擦時,也常會產生此類研傷。

    二、咬死當磨擦副表面瞬時閃發的溫度相當高、粘著區大、粘著點的強度也相當高,粘結不能從基體上剪切掉,以致造成相對運動中止的現象。咬死是研傷中較嚴重的一種。例如軸與滑動軸承當潤滑不良而出現的“抱軸”,大都會產生這種研傷;大型機床的導軌缺油引起的大面積研傷也會產生咬死。

    三、涂抹研傷僅發生在軟金屬淺層表面,被研傷的軟金屬薄層以涂抹的方式,轉移到硬金屬表面上,例如:蝸桿副運行一段時間后,蝸桿表面上的銅涂抹在蝸桿表面上。

    四、擦傷研傷發生在軟金屬表面表層以下較淺的部分,破壞方式是沿運動方向產生細小劃痕,有時硬金屬表面上也有可能劃傷。較常見的是在機床運行初期、軸和滑動軸承處于摩合期的磨損。

    機械加工鑄件主要是用于機床的平板制造,簡單接受一下鑄造工藝。為充足利用低壓鑄造時液體金屬在壓力作用下自下而上地補縮鑄件,在進行工藝設計時,應考慮使用。低壓鑄造是使液體金屬在壓力作用下完成充填型腔及凝固過程二獲得鑄件的一種鑄造方法。由于所用的壓力較低(20~60kPa),所以叫做低壓鑄造。機械加工鑄件其工藝過程是:在密封的坩堝(或密封罐)中,通入干燥的壓縮空氣,金屬液在氣體壓力的作用下,沿升液管進入直澆道3上升,通過內澆道2平穩地進入型腔1,并保持坩堝內液面上的氣體壓力,一直到鑄件凝固為止。然后解除液面上的氣體壓力,使升液管中未凝固的金屬液流回坩堝,再開型并取出鑄件。

    機械加工鑄件的澆注工藝生產中,澆注時應遵循高溫出爐,低溫澆注的原則。因為提升金屬液的出爐溫度有利于夾雜物的熔化、熔渣上浮,便于清渣和除氣,減少機械加工鑄件的夾渣和氣孔缺陷;采用較低的澆注溫度,則有利于降低金屬液中的氣體溶解度、液態收縮量和高溫金屬液對型腔表面的烘烤,避免產生氣孔、粘砂和縮孔等缺陷。因此,在確定充滿鑄型型腔的前提下,盡量采用較低的澆注溫度。

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