F48MnV鋼磨削強化機理研究.pdf

1、表面磨削淬火技術(shù)是利用磨削熱將工件表層瞬間加熱到奧氏體相變溫度以上，以大于馬氏體相變開始的臨界淬火冷卻速度急速冷卻，使工件表層發(fā)生馬氏體相變，達到淬硬目的。它把磨削加工與表面淬火結(jié)合起來集成于一體——利用磨削熱直接對工件表面進行表面淬火，使工件達到或超過感應(yīng)表面淬火工藝下的性能指標(biāo)，節(jié)能、高效、環(huán)保，非常有前景。 本文以汽車曲軸用鋼F48MnV為研究對象，根據(jù)磨削淬火技術(shù)工藝已有的研究成果制定了磨削試驗方案，開展了以下試驗工作：

2、熱膨脹儀測定F48MnV的奧氏體轉(zhuǎn)變溫度，普通淬火試驗，F(xiàn)48MnV-鎳鉻熱電偶的標(biāo)定，磨削力與工件表面磨削溫度的測量、金相實驗、掃描電鏡實驗、透射電鏡實驗等研究工作。從工件表面磨削溫度的特征和固體相變原理上，深入地研究了磨削淬火工藝中的相變強化機理。 研究結(jié)果表明，表面磨削強化工藝可獲得HK700以上的高硬度淬硬層，最大淬硬層深達1.2mm以上。磨削熱能量密度很高約106～108 W/cm2，工件表面升溫和降溫速率極快在～10

3、4℃/s量級。奧氏體區(qū)間非常窄，僅為零點幾秒，奧氏體轉(zhuǎn)變不完全，有部分鐵素體未溶解，馬氏體相變開始溫度降低。磨削淬火形成的馬氏體組織非常細(xì)小，光學(xué)顯微鏡下其金相組織為隱針馬氏體，沿晶界等缺陷密度高的位置有自回火現(xiàn)象，呈時效強化。表層組織因受切向磨削力作用而拉長變形；淬硬層內(nèi)由于馬氏體相變?yōu)轶w積增大的相變，使得與基體交界處晶粒亦受拉應(yīng)力作用有伸長變形。經(jīng)透射電鏡觀察，磨削淬火馬氏體內(nèi)為大量孿晶亞結(jié)構(gòu)，孿晶亞結(jié)構(gòu)中有高密度的位錯，且馬氏體組