42CrMo鋼磨削淬硬加工特性及其數(shù)值模擬.pdf

1、磨削淬硬加工是利用磨削過程中產(chǎn)生的熱-機(jī)械復(fù)合作用直接對工件表面進(jìn)行表面淬火的新加工技術(shù)。近年來，它以效率高、污染小等優(yōu)勢備受國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注并開展了一系列關(guān)于磨削淬硬加工理論和試驗(yàn)研究，取得了若干研究成果。
　　本研究以42CrMo鋼磨削淬硬加工試驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合磨削淬硬溫度場數(shù)值模擬，研究了磨削溫度場的分布以及磨削條件對42CrMo鋼磨削力、磨削淬硬層的組織、性能的影響及其變化規(guī)律，同時對磨削淬硬層厚度進(jìn)行了預(yù)測。本文主要研究工作

2、如下:
　　(1)對42CrMo鋼進(jìn)行平面磨削淬硬正交試驗(yàn)，采用三向壓電式測力儀和紅外熱像儀在線測量了磨削淬硬過程中的磨削力和磨削溫度，深入分析了溫度場的分布以及磨削用量對磨削力、磨削力比的影響及其變化規(guī)律。
　　(2)采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和數(shù)字顯微硬度計等測試儀器，對不同試驗(yàn)條件下的42CrMo鋼的組織和性能進(jìn)行了深入的研究。同時對42CrMo鋼與65Mn鋼、45＃鋼、40Cr鋼淬硬層的組織和硬度進(jìn)行對比研究，總結(jié)了四

3、種材料磨削淬硬層組織和硬度分布規(guī)律的異同點(diǎn)，并結(jié)合磨削加工與表面淬火的理論，揭示出磨削淬硬層的組織和性能與磨削淬硬加工條件的關(guān)系，提出了提高磨削淬硬質(zhì)量的基本途徑。
　　(3)基于磨削淬硬溫度場的熱流分配模型和有限元模型，通過ANSYS軟件對42CrMo鋼單程磨削淬硬溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬。分析和研究了磨削溫度場的空間分布、不同時間步磨削淬硬區(qū)域溫度分布、磨削淬硬區(qū)域溫度沿深度方向的變化以及磨削溫度場對時間的響應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，磨削淬硬