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加工中工件表面材料微观显微硬度计量分析仪器
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加工中工件表面材料微观显微硬度计量分析仪器 加工中工件表面材料还要经历加热和冷却,由于加热和冷却时间极短,升温和降温速度极快,会使材料受到额外的温度应力。在多种应力的综合作用下,可能使材料某点发生断裂。凡经历加热的钢质工件,由于表面温度升高,金属组织也会发生相变,如表面层产生回火或者过度回火,冷却时又会产生重新淬火现象。由于加热和冷却速度极快,因此仅能影响到较薄的表层,有时也会出现表层为淬火层而次表层为回火层的现象,结果使表面硬度降低或过分增高,甚至产生微观裂纹。 后,如果切削速度过低,往往使加工表面产生硬化和残余压应力。已加工表面的硬度总是稍高于母体材料的硬度,这是因为材料经过次塑性变形后,当再次受到外力作用时会产生更高的抵抗塑性变形的能力。残余应力是指引起应力的外因消除后,仍然残留在工件内部的应力。由于不存在外力作用,所以工件内的残余应力必然相互平衡。按相互作用范围不同,残余应力可分为宏观应力和微观应力。微观应力是产生于晶体内部并相互平衡的应力,它对材料的物理性能有影响。宏观应力则是在较大范围内产生的相互平衡的应力,它会引起工件的翘曲、歪扭等变形。 精加工时,常以表面粗糙度、冷作硬化、残余应力等指标来衡量切削加工表面质量,其中关于表面粗糙度的研究成果多。 以工件材料微观硬度差异为主要干扰因素,建立了车削动态物理仿真系统,针对具体零件的物理仿真过程给出了表面质量的预测结果。赵学智等M叫为提高表面质量,进行了导电加热切削试验,结果表明存在一个佳的加热电流值可获得佳加工表面质量,原因是通过加热电流的变化可保持佳的切削温度。 在加工硬化及残余应力研究方面,受到试验手段及条件等因素的限制,文献资料相对较少。从工件表面形貌、加工硬化和残余应力等方面研究复合材料的切削加工,发现增强体特征、分布及刀具是影响工件表面形貌的主要因素。对于长纤维增强的复合材料,加工表面既有突出的纤维也有因失去纤维而留下的凹槽和孔洞,缺陷类型和分布与加工方向密切相关;对短纤维或晶须增强的复合材料,加工中更多增强体被拔出;对于颗粒增强复合材料,加工表面存在凹坑、碎颗粒、犁沟、基体涂抹等多种缺陷,增强颗粒大小对复合材料表面形貌影响显著。当切削速度增加时,切削区在短时间内会产生大量热量,同时由于切削热向切屑和刀具内部传递需要一定时间而不易散发,大量聚集在切屑底部,导致加工表面硬化,而且进给量增加也会使硬化层深度增加。用金刚石刀具对铝铜合金进行镜面切削试验,通过研究材料状况、加工条件与加工质量间的关系,发现工件状态是影响表面特性的重要因素,在镜面切削前,施加稳定化处理,有利于提高工件表面质量;金刚石刀具背吃刀量越大,表面残余应力越大;镜面加工以后,工件材料表面的晶体间产生了滑移带,且产生了表面压应力,使表面全自动精密显微硬度计硬度增加

 


 
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