目的探索不同加工工藝對EA4T車軸表面完整性的影響。方法針對EA4T成品車軸精車加工的表面,以及精車之后再分別作打磨拋光、滾壓處理的表面,運用里氏硬度儀、X射線衍射殘余應(yīng)力分析儀、掃描電子顯微鏡以及三維光學(xué)顯微鏡等設(shè)備,進行表面硬度、表面殘余應(yīng)力狀態(tài)、表面形貌及粗糙度檢測。結(jié)果精車后表面的平均硬度為221HV,表面軸向、周向平均殘余應(yīng)力為-371、-231 MPa,表面粗糙度（Ra）為1.432μm。而精車之后再分別作打磨拋光、滾壓處理,表面硬度分別提升了2.3%、11.6%,表面軸向殘余應(yīng)力分別增加了9.7%、23.5%,周向殘余應(yīng)力增幅分別為18.6%、59.3%,同時表面粗糙度（Ra）大幅度下降到0.442、0.318μm。結(jié)論滾壓、打磨拋光皆能提升車軸表面的硬度和殘余應(yīng)力水平,降低表面粗糙度（Ra）。相比而言,滾壓的效果更理想。 

【文章來源】：表面技術(shù). 2017,46(12)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

EA4T車軸不同部位的加工工藝Fig.1ProcessingtechnologyfordifferentpartsonEA4Taxle

T車軸為空心車軸，按照EN13261—2003規(guī)定，在空心軸內(nèi)孔表面和外圓表面之間的位置取樣進行金相分析。本研究在軸身位置取樣。利用3%的硝酸酒精溶液腐蝕，在彩色3D激光顯微鏡（VK-9170）下觀察車軸鋼的微觀組織，如圖2所示，可知EA4T車軸微觀組織主要由針狀的貝氏體和板條狀的馬氏體組成。表1標準EN13261—2003中EA4T車軸鋼各元素含量Tab.1EelementcontentofEA4TaxlesteelasspecifiedinstandardEN13261—2003元素CSiMnPSCrCuMoNiVFe含量/wt%0.22~0.290.15~0.400.50~0.800.0200.0150.90~1.200.300.15~0.300.300.06Bal.圖2EA4T車軸微觀金相組織Fig.2MicrometallographicstructureofEA4Taxlesteel

tionplaneCollimatordiameter/mmDiffractionangle/(°)CrFull2Ddetector30(211)1156.3962.3表面形貌分析及粗糙度檢測通過線切割，分別在精車、滾壓、打磨拋光加工的表面沿圓周方向均勻截取6個試樣。在超聲環(huán)境下先后使用煤油、無水乙醇除去試樣表面污物。然后采用掃描電子顯微鏡（JSM-6610LV）觀察表面加工紋理。通過三維光學(xué)顯微鏡（3DOpticalMicroscopy，Bruker，ContourGT-K）觀察表面三維形貌，并測量試樣表面粗糙度。3檢測結(jié)果及討論3.1表面硬度檢測精車、打磨拋光和滾壓三種工藝加工的表面硬度測試結(jié)果如圖3所示。從圖3可以看出，精車之后的表面平均硬度為216HV，而經(jīng)打磨拋光、滾壓處理后，表面硬度分別為221HV和241HV，分別增加了2.3%和9.3%。圖3不同工藝加工的表面硬度檢測結(jié)果Fig.3Surfacehardnesstestresultsofdifferentprocessingtechnologies在機械加工過程中，金屬表面層發(fā)生塑性變形，在塑性變形作用下金屬發(fā)生強化的現(xiàn)象稱為加工硬化[8]。打磨拋光過程中相當于切削刃的百葉輪磨粒以及滾壓過程中的滾壓頭，擠壓車軸表面使之發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致車軸表面材料位錯密度增加，形成位錯纏結(jié)和位錯胞，導(dǎo)致亞晶粒的形成，這些亞晶粒生長成新的晶粒，從而使晶粒細化[9]，達到提升表面的強度、硬度和耐磨性的效果。從表面硬度數(shù)值上看，滾壓對表面硬度的提升效果比打磨拋光更顯著。3.2表面X射線殘余應(yīng)力檢測精車、打磨拋光和滾壓加工的表面X射線殘余應(yīng)力檢測結(jié)果如圖4所示。結(jié)果表明，三種工藝加工后，表面皆為壓縮殘余應(yīng)力，且總體上軸向應(yīng)力水平高于周向應(yīng)力水平。精車的表面軸向殘余應(yīng)力為371MPa，周向為231MPa；打磨拋光加工的表面軸向、周向殘余應(yīng)力分別為407、274MPa，在精車的基礎(chǔ)上提升幅度?

【參考文獻】：
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本文編號：3380910