Trong gia công các chi tiết cơ khí, chi tiết gia công sẽ chịu tác dụng của lực cắt và nhiệt cắt làm thay đổi tính chất cơ lý của kim loại lớp bề mặt.Trong quá trình mài, biến dạng dẻo và nhiệt cắt sẽ nghiêm trọng hơn so với lưỡi cắt.Để đảm bảo tính chất cơ học của bề mặt gia công của chi tiết, chúng ta cần biết những yếu tố nào ảnh hưởng đến tính chất cơ học của bề mặt gia công của chi tiết.
1. Các thông số đánh giá và làm cứng công việc nguội
(1) Gia công nguội kim loại
Trong quá trình gia công, do vai trò của lực cắt nên rất dễ xảy ra biến dạng dẻo, làm cho lưới bị biến dạng, méo mó, thậm chí bị gãy.Những thứ này sẽ cải thiện độ cứng và độ bền của kim loại bề mặt, được gọi là quá trình làm cứng nguội.
(2) Các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình đông cứng nguội
·Với việc tăng bán kính cùn của lưỡi cắt, hiệu ứng ép đùn trên kim loại bề mặt sẽ được tăng cường, điều này sẽ làm trầm trọng thêm biến dạng dẻo và dẫn đến tăng cường độ cứng lạnh.
·Sự mài mòn của mặt dụng cụ phía sau tăng lên, và ma sát cố định giữa mặt dụng cụ phía sau và bề mặt gia công làm tăng biến dạng dẻo, dẫn đến cứng lại.
·Ảnh hưởng của bán kính cùn của lưỡi cắt đối với tốc độ cắt khi làm cứng tăng lên, thời gian tương tác giữa dụng cụ và phôi ngắn lại, do đó độ sâu mở rộng của biến dạng dẻo giảm và độ sâu của lớp tôi cứng giảm.Khi tốc độ cắt tăng lên, thời gian tác dụng của nhiệt cắt trên bề mặt phôi được rút ngắn, dẫn đến quá trình tôi cứng.
2. Thay đổi cấu trúc kim loại của vật liệu lớp bề mặt
(1) Đốt cháy mài: khi nhiệt độ của bề mặt phôi mài cao hơn nhiệt độ thay đổi pha, kim loại bề mặt sẽ trải qua những thay đổi về kim loại, điều này sẽ làm giảm độ bền và độ cứng của kim loại bề mặt, dẫn đến ứng suất dư và các vết nứt nhỏ.Bỏng tôi, bỏng tôi và bỏng ủ có thể xảy ra trong quá trình mài thép tôi.
· Đốt cháy nhiệt độ: nhiệt độ trong khu vực mài không vượt quá nhiệt độ chuyển đổi của thép tôi, nhưng đã vượt quá nhiệt độ chuyển đổi của vật liệu thô.Cấu trúc martensite tôi luyện của kim loại bề mặt của phôi sẽ được chuyển thành cấu trúc tôi luyện có độ cứng thấp.
·Làm nguội vết cháy: Nếu nhiệt độ của khu vực cắt vượt quá nhiệt độ thay đổi pha, cùng với vai trò của chất làm mát làm nguội, kim loại bề mặt sẽ trải qua quá trình làm nguội thứ cấp và độ cứng của nó sẽ cao hơn độ cứng của mactenxit đã tôi luyện, trong khi độ cứng của nó sẽ thấp hơn lớp của nó sẽ nguội đi từ từ và một loại vải ủ có độ cứng thấp hơn độ cứng của martensite đã tôi luyện ban đầu sẽ xuất hiện.
·Bỏng ủ: Nếu nhiệt độ của khu vực cắt vượt quá nhiệt độ thay đổi pha và không có chất làm mát đi vào khu vực mài, kim loại bề mặt sẽ tạo ra cấu trúc trở lại, khiến độ cứng bề mặt giảm mạnh.
(2) Ứng suất dư của lớp bề mặt: dưới tác dụng của lực cắt, bề mặt gia công sẽ chịu tác dụng của ứng suất kéo, dẫn đến biến dạng dẻo kéo dài.Khi diện tích bề mặt có xu hướng tăng lên, lớp bên trong sẽ bị biến dạng đàn hồi.Khi bỏ lực cắt, kim loại bên trong có xu hướng phục hồi, nhưng không thể trở lại hình dạng ban đầu do hạn chế biến dạng dẻo của lớp bề mặt.Do đó sẽ xuất hiện ứng suất nén dư ở lớp bề mặt và ứng suất kéo ở lớp bên trong.
