车刀材料的选择
常用的硬质合金可根据其制造的合金元素不同,分为以下四类:
1.钨钴合金
由碳化钨和钴组成,常温时的硬度为HRA87~92,红硬性为800--900,代号为YG,常用商标为YG3、YG3X、YG6、YG6X、YG8、YGll等。其中YG3X及YG6X归于细颗粒碳化钨合金。YA6则是我国试制成功的一种含有少数碳化钴的细颗粒硬质合金。
硬质合金刀具价格
车刀材料的选择
常用的硬质合金可根据其制造的合金元素不同,分为以下四类:
1.钨钴合金
由碳化钨和钴组成,常温时的硬度为HRA87~92,红硬性为800--900,代号为YG,常用商标为YG3、YG3X、YG6、YG6X、YG8、YGll等。其中YG3X及YG6X归于细颗粒碳化钨合金。YA6则是我国试制成功的一种含有少数碳化钴的细颗粒硬质合金。
钨钴合金冷硬性很高,耐性也较好,宜用于加工脆性资料,如金属蚀口铸铁,也可车削冲击性较大的工件。因为它的红硬度较差,在600℃时,钨钴合金简单和切屑粘结,使刀头前面磨损,故不宜用于车削软钢等耐性金属。
YG6X细颗粒碳化钴合金性较好,其强度近似YG6,因而车削冷硬合金铸铁、耐热合金钢及普通铸铁等都有杰出效果。
2.钨钛钻合金
由碳化钨、碳化钛及元素钻组成,代号用YT表明,常用的有YT5、YTl4、YTl5、YT30等商标。钨钴钛合金的冷硬功能和红硬功能比硬质合金高。在高温条件下比钨钴合金耐热、抗粘性大,宜于加工钢料及其他耐性金属资料,但因为性脆,不耐冲击,故不宜加工脆性金属。
3.钨钴钛铌合金
它是钨钴钛合金中的新产品,由碳化钨、碳化钛、钴、少数碳化铌组成,代号为YW,常用商标为YWl、YW2。它的性和热硬性都比较好,适用于切削各种铸铁和特殊合金钢材,如不锈钢、耐热钢、高锰钢等较难加工的资料。
4.钨钴铌类合金
这是一种含有少数碳化铌的细颗粒钨钻类硬质合金,代号为YA,常用商标为YA6。它的功能更高,适合于不锈钢、耐热钢、特硬铸铁、铁合金、硬塑料、玻璃和陶瓷等的加工。
在选用硬质合金时,应根据硬质合金本身功能特点、加工工件资料和切削条件等因素归纳考虑。
除高速钢和硬质合金两种常用车刀切削资料外,还有碳素工具钢、合金工具钢、金刚石、陶瓷等。碳素工具钢、合金工具钢的切削功能差,而金刚石价格高,以上三者都较少采用。
因为陶瓷资料比硬质合金的红硬性更高,性好,价格低,正成为一种使用广泛的刀具资料,但因为该种资料性脆、怕冲击、刃磨困难,所以在使用时仍受到一定的限制。
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齿轮加工中强力喷丸
强力喷丸是提高齿轮齿部弯曲疲劳强度和接触疲劳强度的重要方法,是改善齿轮抗咬合能力、提高齿轮寿命的重要途径。本文主要介绍齿轮加工中的强力喷丸工艺。
1、工作原理
强力喷丸工艺主要是利用高速喷射的细小钢丸在室温下撞击受喷工件表面,使工件表层材料产生弹塑性变形并呈现较高的残余压应力,从而提高工件表面强度及疲劳强度。喷丸一方面使零件表面发生弹性变形,同时也产生了大量孪晶和位错,使材料表面发生加工强化。如图1所示:
. 图1-a 经喷丸处理的零件表面 图1-b 未经喷丸处理的零件表面
喷丸对表面形貌和性能的影响主要表现在改变零件的表面硬度、表面粗糙度、抗应力腐蚀能力和零件的疲劳寿命。零件的材料表层在钢丸束的冲击下发生循环塑性变形。根据材料的性质和状态的不同,喷丸后材料的表层将发生以下变化:硬度变化、组织结构的变化、相转变、表层残余应力场的形成、表面粗糙度的变化等。
2、 喷丸强度的测量方法
当一块金属片接受钢丸流的喷击时会产生弯曲。饱和状态和喷丸强度是喷丸加工工艺中的两个重要概念。饱和状态是指在同一条件下继续喷击而不再改变受喷区域机械特性时的状态。所谓喷丸强度,就是通过打击预制成一定规格的金属片(即试片),在规定的时间使之达到饱和状态的强弱程度,并用试片弯曲的弧高值来度量其喷击的强弱程度。
目前,应用广的美国机动车工程学会喷丸标准中采用阿尔曼提出的喷丸强化检验法——弧高度法,该方法由美国GM公司的J. O. Almen(阿尔门)提出,并由SAEJ442a和SAE443标准规定的测量方法,其要点是用一定规格的弹簧钢试片通过检测喷丸强化后的形状变化来反映喷丸效果。对薄板试片进行单面喷丸时,由于表面层在弹丸作用下产生参与拉伸形变,所以薄板向喷丸面呈球面弯曲。通常在一定跨度距离上测量球面的弧高度值,用其来度量喷丸的强度。测定弧高度值是通过将阿尔门试片固定在夹具上,经喷丸后,再取下试片,然后用阿尔门量规测量试片经单面喷丸作用下产生的参与拉伸形变量(即弧高度值)。如用试片测得的弧高值为0.35mm时,记作0.35A。
喷丸强度的另一种检验方法为残余应力检测,即对经强力喷丸后的工件进行残余应力的检测,具体的检验方法为X射线衍射法。在美国SAE J784a标准中推荐如下方法:X射线的入射和衍射束必须平行于齿轮的齿根,圆柱直齿轮和圆柱螺旋齿轮上的测量位置应当在齿根的宽度,照射区域必须集中在齿根圆角的中心,不能横向延伸超出规定的齿根圆角表面深度的测量点,照射区域大小的控制可以通过对直光束和适当遮盖齿根表面实现;在每个选定受检的齿轮上,少要任选两个齿进行评估,两齿间隔180。如果齿的有效齿廓受到保护没有研磨,则可以认为齿根研磨的用于表面下残余应力测量的齿轮未受损坏并且可以用于生产。
3、 喷丸对提高零件疲劳抗力的作用
a.借助表面冷变形实现材料表面强化的本质在于冷变形造成材料表层组织结构的变化、引入残余压应力以及表面形貌的变化。
b. 喷丸使材料表面性能改善
c. 强化喷丸过程中,当微小球形钢丸高速撞击受喷工件表面时,使工件表层材料产生弹、塑性变形,撞击处因塑性形变而产生一压坑,撞击导致压坑附近的表面材料发生径向延伸。当越来越多的钢丸撞击到受喷工件表面时,工件表面越来越多的部分因吸收高速运动钢丸的动能而产生塑性流变,使表面材料因塑性变化而产生的径向延伸区域越来越大,发生塑性形变的表面逐步连接成片,则