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簡單分析機(jī)床鑄件的研傷機(jī)理
機(jī)床鑄件的澆注工藝生產(chǎn)中,澆注時(shí)應(yīng)遵循高溫出爐,低溫澆注的原則。因?yàn)樘嵘饘僖旱某鰻t溫度有利于夾雜物的熔化、熔渣上浮,便于清渣和除氣,減少機(jī)床鑄件的夾渣和氣孔缺陷;采用較低的澆注溫度,則有利于降低金屬液中的氣體溶解度、液態(tài)收縮量和高溫金屬液對(duì)型腔表面的烘烤,避免產(chǎn)生氣孔、粘砂和縮孔等缺陷。因此,在確定充滿鑄型型腔的前提下,盡量采用較低的澆注溫度。把金屬液從澆包注入鑄型的操作過程稱為澆注。澆注操作不當(dāng)會(huì)引起澆不足、冷隔、氣孔、縮孔和夾渣等機(jī)床鑄件缺陷,和造成傷害。
簡單分析機(jī)床鑄件的研傷機(jī)理:
一、膠合(或稱撕脫)研傷發(fā)生在相互磨擦的兩個(gè)零件的一方或兩方的基體較深處,由于表面局部溫度高,壓力大,使粘著結(jié)合強(qiáng)度任一基體金屬剪切強(qiáng)度,當(dāng)磨擦副做相對(duì)滑動(dòng)時(shí)其表面做一日和尚撞鐘產(chǎn)生撕脫性破壞,出現(xiàn)膠合性研傷。如凸輪副、蝸桿副、齒輪副,較為常見;機(jī)床的滑板與導(dǎo)軌在缺乏潤滑油而導(dǎo)致干磨擦?xí)r,也常會(huì)產(chǎn)生此類研傷。
二、咬死當(dāng)磨擦副表面瞬時(shí)閃發(fā)的溫度相當(dāng)高、粘著區(qū)大、粘著點(diǎn)的強(qiáng)度也相當(dāng)高,粘結(jié)不能從基體上剪切掉,以致造成相對(duì)運(yùn)動(dòng)中止的現(xiàn)象。咬死是研傷中較嚴(yán)重的一種。例如軸與滑動(dòng)軸承當(dāng)潤滑不良而出現(xiàn)的“抱軸”,大都會(huì)產(chǎn)生這種研傷;大型機(jī)床的導(dǎo)軌缺油引起的大面積研傷也會(huì)產(chǎn)生咬死。
三、涂抹研傷僅發(fā)生在軟金屬淺層表面,被研傷的軟金屬薄層以涂抹的方式,轉(zhuǎn)移到硬金屬表面上,例如:蝸桿副運(yùn)行一段時(shí)間后,蝸桿表面上的銅涂抹在蝸桿表面上。
四、擦傷研傷發(fā)生在軟金屬表面表層以下較淺的部分,破壞方式是沿運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生細(xì)小劃痕,有時(shí)硬金屬表面上也有可能劃傷。較常見的是在機(jī)床運(yùn)行初期、軸和滑動(dòng)軸承處于摩合期的磨損。
機(jī)床鑄件的粘著磨損型研傷是指磨擦副在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),由于互相磨擦,接觸表面的材料從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面,致使磨擦表面產(chǎn)生了劃痕與溝槽。研討表明:固體表面狀況,從微觀的角度看是存在著凸凹不平的缺陷的,即使是經(jīng)過拋光加工也不能去掉凸峰和凹谷。當(dāng)兩個(gè)磨擦表面接觸時(shí),實(shí)際上是兩個(gè)磨擦表面的凸峰相互接觸。由于接觸應(yīng)力很大,以致產(chǎn)生彈、塑性變形,使接觸面積增大,直到能夠承受全部載荷時(shí)為止。在這種情況下,金屬接觸表面上將出現(xiàn)的粘著點(diǎn),這種現(xiàn)象就是通常講的冷焊粘著。這些粘著點(diǎn)是在沒有表面膜的情況下產(chǎn)生的,當(dāng)磨擦副表面上有表面膜時(shí),只受法向力作用,其冷焊粘著也是不會(huì)產(chǎn)生的。若同時(shí)有切向力的作用,且法向力和切向力都很大,并在做相對(duì)滑動(dòng)時(shí),磨擦表面的溫度就會(huì)升高,在高溫高壓下,致使油膜破壞,接觸的金屬表面就會(huì)軟化或熔化,接觸點(diǎn)就產(chǎn)生粘著—撕脫—粘著—撕脫的循環(huán)過程,使接觸表面的材料從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一表面上,從而使其中一個(gè)表面(或兩個(gè)表面)上形成劃痕和溝槽,也就是形成粘著磨損型的研傷。