酸浸法检查磨削烧伤

酸浸法简单易懂,一学就会,现介绍如下(包括样品图),本方法与GB/T17879中的方法略有差别,仅供参考:

试剂:5%硝酸溶液

3%盐酸酒精溶液

5%碳酸钠溶液

清水

无水乙醇

步骤:

工件放在5%硝酸溶液浸蚀15~30秒 → 水中清洗20~30秒 → 3%盐酸酒精溶液浸蚀20~30秒后→ 水中清洗30秒→立即放入5%碳酸钠溶液中中和1min →无水乙醇中浸入约10秒→ 取出立即观察磨削表面是否有黑色区域(如附图),黑色区域的多少即为烧伤程度的大小。

至于合格程度可能要双方协议规定或参照GB/T17879-1999 《齿轮磨削后表面回火的浸蚀检验》

这一阵忙, 上网本是找个别的问题的, 即然来了就说说,

酸洗磨削烧伤是每个轴承厂必不可少的检验, 但真的在下面进行酸洗的又是些工人, 而且酸洗成份控制并不容易(随酸洗量的增加, 使用时间变化, 酸洗液成份要发生变化) 我们酸洗的配方与JB1255的略有不同的, 用的是

1 脱脂

无水碳酸钠25-35 g

磷酸三钠25-35 g

氢氧化钠10-20 g

水玻璃2-3 g

水1000毫升

2 热水清洗 水 100%

3 流动水清洗 水 100%

4 酸洗 硝酸15-25ml

水 1000ml

5 流动冷水洗 水 100%

6 明化1

铬酐130-150g

硫酸4 g

水 1000ml

7 流动水清洗 水 100%

8 明化2

盐酸(d=1.19)100-200ml

二氯化锡2g

金属锡100-200g

水 1000ml

9 流动冷水洗 水 100%

10 中和

无水碳酸钠4-6%

水 余量

11 流动冷水洗

水 100%

12 防锈

亚硝酸钠6-8kg

无水碳酸钠1-2kg

水 余量

酸洗后烧伤部位呈黑色, 无烧伤呈灰色(白烧伤很少见, 一般如磨削发生严重操作失误时可能会出现)

磁弹仪测烧伤还是很有效的, 但有时磁弹值会受附近电磁信号的干扰, 还有就是检测位置比较受限, 受探头的影响一些位置测不到, 特别是内表面, 另外测试效率低, 测试仅及一条线, 不可能所有表面都测到

谢谢各位了. 我搜索到了一份操作指导书,原文贴出,供大家参考:

磨削烧伤痕迹的显示:

1 浸蚀

溶液配方:4%硝酸酒精

浸蚀:工件在溶液中浸蚀2分钟

2 清洗

工件在清水中清洗2分钟。

3 漂白

溶液配方:4%盐酸酒精

漂白:工件在溶液中漂白2分钟。

4 漂洗

工件在清水中漂洗10秒钟。

5 中和

溶液浓度:50g/L的氢氧化钠(或碳酸钠) 水溶液。

中和:工件在溶液中中和30秒钟。

6 工件干燥

把中和好的工件立即置于热水中浸泡约30秒钟后取出及时干燥,待检

过热表现为材料晶粒粗大, 可通过热处理修复, 过烧表现为晶粒粗大晶界有熔化现象, 不可用任何方法改善, 可回炉重熔. 烧伤是热处理或机加工过程中操作不当材料局部过热或过烧, 如有些磨削裂纹等.

过烧:是指工件在加热过程中,温度过高,使晶界间氧化,不可挽救应报废。

过热:是指工件在加热过程中,温度偏高使工件晶粒粗大,可通过相应的热处理挽救。

烧伤:是指工件在机械加工过程中,产生高温冷却不足。产生工件的表面变质层

我们公司生产的汽车被动论经磨削后出现裂纹,一般产生裂纹的部位为被动轮的凹面,凸面极少出现此类现象,且凹面处的外缘有烧焦的现象,裂纹为一条或多条的纵向裂纹,垂直于齿面。具体见产品图。

技术要求:22CrMoH 的材质,1.9----2.3mm 的渗层,58---64的表面硬度,33----45的心部硬度,碳化物及残余奥氏体级别在3级之内。模数:11.5. 。齿数:40.

最终产品的金相结果:2.0mm 的硬化层。马氏体,残余奥氏体级别为2级,表面硬度60HRC, 心部39HRC ..

附件如下:

一,产品形状。

二,外缘磨焦的现象。

磨齿时的磨削量一般为0.05----0.10mm 。裂纹出现的位置就是在齿沟里。。。。。。。。我们的渗碳工艺为:渗碳温度930度(丼式炉处理),产品进炉后前期的排气时间为1.5----2.5小时(碳势0.60C) ,1.10%C强渗,时间8.5小时,0.9%C扩散,时间8小时,渗碳后直接降温至830度(0.75%C)保温0.5小时后淬火,淬火油为快速淬火油(75度) ,210度回火时间7小时。

部分残余奥氏体在回火后的冷却过程中转变成马氏体,这种未回火的马氏体在随后的磨削过程中易引起磨裂。一般二次回火后磨裂就有明显好转,三次以上回火基本没有磨裂现象。你可以试试看。

首先感谢各位同仁的回复,并且提供了很多的解决的方法。在经过以下工艺的调整后最终的磨削裂纹现象有了很大的改观。1,降低产品的最终表面碳浓度至0.7%C...2,保证产品的金相组织在2即以内(残奥,马氏体和碳化物)3,控制产品变形度(平面,齿形,齿向)。4,,回火工艺按210度回火后再取出空冷至室温,再进行二次回火(200度)。5,控制磨削量(特别是初次的磨削量),改善冷却效果,更换进口砂轮并规定修正的时间。。。。按以上工艺实施后磨削了200多只盆齿,未发现烧焦,裂纹现象。

应该说这组试样制作水平不高, 不能把腐蚀剂的影响减少到最小, 给人造成很多错觉. 再就是产生磨削裂纹后应当先有磨削面的裂纹照片. 这是判断裂纹性质的重要证据。纵向切片照片中的金相组织没有先解释清楚. 这是失效分析的大忌。渗碳淬火后磨削裂纹的原因判断分析要进行两方面的工作:

一是裂纹表面形态:是表面龟裂还是垂直于磨削方向的平行线或者两者兼而有之;表面有无磨削烧伤的痕迹(发黄到发蓝) 。二是裂纹纵向切片组织形态和裂纹深度:马氏体、残余奥氏体、碳化物的形态是否合格;表面有无异常组织区域出现(如表面的白亮层、脱碳层、过热区等);各区的显微硬度分布情况;裂纹深度有多深,裂纹前端达到渗碳组织的哪个区域等。

有了以上的证据收集就基本上可以判断裂纹的原因了:表面有龟裂的话与渗碳淬火组织中有大量残余奥氏体有关,这明显是热处理问题。如果裂纹是平行于磨削方向且互不相交的话情况就复杂些。就要综合其它的分析结果进行判断。

从你的后序解释来看,主要是由于表面存在大量的残余奥氏体造成的。这种组织即使磨削符合规范,也会形成磨削裂纹,并且表面裂纹呈龟裂状。磨削不符合规范,磨削热过大形成表面二次淬火(有了白亮层和热影响区)。

磨削裂纹

: 常发生在模具成品淬火、回火后磨削冷加工过程中,多数形成的微细裂纹与磨削方向垂直,深约0.05—1.0mm 。

原因:1) 原材料预处理不当,未能充分消除原材料块状、网状、带状碳化物和发生严重脱碳; (2)最终淬火加热温度过高,发生过热,晶粒粗大,生成较多残余奥氏体; (3)在磨削时发生应力诱发相变,使残余奥氏体转变为马氏体,组织应力大,加上因回火不充分,留有较多残余拉应力,与磨削组织应力叠加,或因磨削速度、进刀量大及冷却不当,导致金属表层磨削热急剧升温至淬火加热温度,随之磨削液冷却,造成磨削表层二次淬火,多种应力综合,超过该材料强度极限,便引起表层金属磨削裂纹。

预防措施: (1)对原材料进行改锻,多次双十字形变向镦拔锻造,经四镦四拔,使锻造纤维组织围绕型腔或轴线呈波浪形对称分布,并利用最后一火高温余热进行淬火,接着高温回火,能充分消除块状、网状、带状和链状碳化物,使碳化物细化至2-3级; (2)制订先进的热处理工艺,控制最终淬火残余奥氏体含量不超标; (3)淬火后及时进行回火、消除淬火应力; (4)适当降低磨削速度、磨削量,磨削冷却速度,能有效防止和避免磨削裂纹形成。

淬火裂纹往往是在马氏体转变开始进行后不久产生的,裂纹的分布则没有一定的规律,但一般容易在工件的尖角、截面突变处形成。

在显微镜下观察到的淬火开裂,可能是沿晶开裂,也可能是穿晶开裂;有的呈放射状,也有的呈单独线条状或呈网状。因在马氏体转变区的冷却过快而引起的淬火裂纹,往往是穿晶分布,而且裂纹较直,周围没有分枝的小裂纹。因淬火加热温度过高而引起的淬火裂纹,都是沿晶分布,裂纹尾端尖细,并呈现过热特征:结构钢中可观察到粗针状马氏体;工具钢中可观察到共晶或角状碳化物。表面脱碳的高碳钢工件,淬火后容易形成网状裂纹。这是因为,表面脱碳层在淬火冷却时的体积胀比未脱碳的心部小,表面材料受心部膨胀的作用而被拉裂呈网状。

淬火后发现的裂纹,如果裂纹两侧有氧化脱碳现象,则可以肯定裂纹在淬火之前就已经存在。淬火冷却过程中,只有当马氏体转变量达到一定数量时,裂纹才有可能形成。与此相对应的温度,大约在250℃以下。在这样的低温下,即使产生了裂纹,裂纹两侧也不会发生脱碳和出现明显氧化。所以,有氧化脱碳现象的裂纹是非淬火裂纹。

如果裂纹在淬火前已经存在,又不与表面相通,这样的内部裂纹虽不会产生氧化脱碳,但裂纹的线条显得柔软,尾端圆秃,也容易与淬火裂纹的线条刚健有力,尾端尖细的特征区别开来。

酸浸法简单易懂,一学就会,现介绍如下(包括样品图),本方法与GB/T17879中的方法略有差别,仅供参考:

试剂:5%硝酸溶液

3%盐酸酒精溶液

5%碳酸钠溶液

清水

无水乙醇

步骤:

工件放在5%硝酸溶液浸蚀15~30秒 → 水中清洗20~30秒 → 3%盐酸酒精溶液浸蚀20~30秒后→ 水中清洗30秒→立即放入5%碳酸钠溶液中中和1min →无水乙醇中浸入约10秒→ 取出立即观察磨削表面是否有黑色区域(如附图),黑色区域的多少即为烧伤程度的大小。

至于合格程度可能要双方协议规定或参照GB/T17879-1999 《齿轮磨削后表面回火的浸蚀检验》

这一阵忙, 上网本是找个别的问题的, 即然来了就说说,

酸洗磨削烧伤是每个轴承厂必不可少的检验, 但真的在下面进行酸洗的又是些工人, 而且酸洗成份控制并不容易(随酸洗量的增加, 使用时间变化, 酸洗液成份要发生变化) 我们酸洗的配方与JB1255的略有不同的, 用的是

1 脱脂

无水碳酸钠25-35 g

磷酸三钠25-35 g

氢氧化钠10-20 g

水玻璃2-3 g

水1000毫升

2 热水清洗 水 100%

3 流动水清洗 水 100%

4 酸洗 硝酸15-25ml

水 1000ml

5 流动冷水洗 水 100%

6 明化1

铬酐130-150g

硫酸4 g

水 1000ml

7 流动水清洗 水 100%

8 明化2

盐酸(d=1.19)100-200ml

二氯化锡2g

金属锡100-200g

水 1000ml

9 流动冷水洗 水 100%

10 中和

无水碳酸钠4-6%

水 余量

11 流动冷水洗

水 100%

12 防锈

亚硝酸钠6-8kg

无水碳酸钠1-2kg

水 余量

酸洗后烧伤部位呈黑色, 无烧伤呈灰色(白烧伤很少见, 一般如磨削发生严重操作失误时可能会出现)

磁弹仪测烧伤还是很有效的, 但有时磁弹值会受附近电磁信号的干扰, 还有就是检测位置比较受限, 受探头的影响一些位置测不到, 特别是内表面, 另外测试效率低, 测试仅及一条线, 不可能所有表面都测到

谢谢各位了. 我搜索到了一份操作指导书,原文贴出,供大家参考:

磨削烧伤痕迹的显示:

1 浸蚀

溶液配方:4%硝酸酒精

浸蚀:工件在溶液中浸蚀2分钟

2 清洗

工件在清水中清洗2分钟。

3 漂白

溶液配方:4%盐酸酒精

漂白:工件在溶液中漂白2分钟。

4 漂洗

工件在清水中漂洗10秒钟。

5 中和

溶液浓度:50g/L的氢氧化钠(或碳酸钠) 水溶液。

中和:工件在溶液中中和30秒钟。

6 工件干燥

把中和好的工件立即置于热水中浸泡约30秒钟后取出及时干燥,待检

过热表现为材料晶粒粗大, 可通过热处理修复, 过烧表现为晶粒粗大晶界有熔化现象, 不可用任何方法改善, 可回炉重熔. 烧伤是热处理或机加工过程中操作不当材料局部过热或过烧, 如有些磨削裂纹等.

过烧:是指工件在加热过程中,温度过高,使晶界间氧化,不可挽救应报废。

过热:是指工件在加热过程中,温度偏高使工件晶粒粗大,可通过相应的热处理挽救。

烧伤:是指工件在机械加工过程中,产生高温冷却不足。产生工件的表面变质层

我们公司生产的汽车被动论经磨削后出现裂纹,一般产生裂纹的部位为被动轮的凹面,凸面极少出现此类现象,且凹面处的外缘有烧焦的现象,裂纹为一条或多条的纵向裂纹,垂直于齿面。具体见产品图。

技术要求:22CrMoH 的材质,1.9----2.3mm 的渗层,58---64的表面硬度,33----45的心部硬度,碳化物及残余奥氏体级别在3级之内。模数:11.5. 。齿数:40.

最终产品的金相结果:2.0mm 的硬化层。马氏体,残余奥氏体级别为2级,表面硬度60HRC, 心部39HRC ..

附件如下:

一,产品形状。

二,外缘磨焦的现象。

磨齿时的磨削量一般为0.05----0.10mm 。裂纹出现的位置就是在齿沟里。。。。。。。。我们的渗碳工艺为:渗碳温度930度(丼式炉处理),产品进炉后前期的排气时间为1.5----2.5小时(碳势0.60C) ,1.10%C强渗,时间8.5小时,0.9%C扩散,时间8小时,渗碳后直接降温至830度(0.75%C)保温0.5小时后淬火,淬火油为快速淬火油(75度) ,210度回火时间7小时。

部分残余奥氏体在回火后的冷却过程中转变成马氏体,这种未回火的马氏体在随后的磨削过程中易引起磨裂。一般二次回火后磨裂就有明显好转,三次以上回火基本没有磨裂现象。你可以试试看。

首先感谢各位同仁的回复,并且提供了很多的解决的方法。在经过以下工艺的调整后最终的磨削裂纹现象有了很大的改观。1,降低产品的最终表面碳浓度至0.7%C...2,保证产品的金相组织在2即以内(残奥,马氏体和碳化物)3,控制产品变形度(平面,齿形,齿向)。4,,回火工艺按210度回火后再取出空冷至室温,再进行二次回火(200度)。5,控制磨削量(特别是初次的磨削量),改善冷却效果,更换进口砂轮并规定修正的时间。。。。按以上工艺实施后磨削了200多只盆齿,未发现烧焦,裂纹现象。

应该说这组试样制作水平不高, 不能把腐蚀剂的影响减少到最小, 给人造成很多错觉. 再就是产生磨削裂纹后应当先有磨削面的裂纹照片. 这是判断裂纹性质的重要证据。纵向切片照片中的金相组织没有先解释清楚. 这是失效分析的大忌。渗碳淬火后磨削裂纹的原因判断分析要进行两方面的工作:

一是裂纹表面形态:是表面龟裂还是垂直于磨削方向的平行线或者两者兼而有之;表面有无磨削烧伤的痕迹(发黄到发蓝) 。二是裂纹纵向切片组织形态和裂纹深度:马氏体、残余奥氏体、碳化物的形态是否合格;表面有无异常组织区域出现(如表面的白亮层、脱碳层、过热区等);各区的显微硬度分布情况;裂纹深度有多深,裂纹前端达到渗碳组织的哪个区域等。

有了以上的证据收集就基本上可以判断裂纹的原因了:表面有龟裂的话与渗碳淬火组织中有大量残余奥氏体有关,这明显是热处理问题。如果裂纹是平行于磨削方向且互不相交的话情况就复杂些。就要综合其它的分析结果进行判断。

从你的后序解释来看,主要是由于表面存在大量的残余奥氏体造成的。这种组织即使磨削符合规范,也会形成磨削裂纹,并且表面裂纹呈龟裂状。磨削不符合规范,磨削热过大形成表面二次淬火(有了白亮层和热影响区)。

磨削裂纹

: 常发生在模具成品淬火、回火后磨削冷加工过程中,多数形成的微细裂纹与磨削方向垂直,深约0.05—1.0mm 。

原因:1) 原材料预处理不当,未能充分消除原材料块状、网状、带状碳化物和发生严重脱碳; (2)最终淬火加热温度过高,发生过热,晶粒粗大,生成较多残余奥氏体; (3)在磨削时发生应力诱发相变,使残余奥氏体转变为马氏体,组织应力大,加上因回火不充分,留有较多残余拉应力,与磨削组织应力叠加,或因磨削速度、进刀量大及冷却不当,导致金属表层磨削热急剧升温至淬火加热温度,随之磨削液冷却,造成磨削表层二次淬火,多种应力综合,超过该材料强度极限,便引起表层金属磨削裂纹。

预防措施: (1)对原材料进行改锻,多次双十字形变向镦拔锻造,经四镦四拔,使锻造纤维组织围绕型腔或轴线呈波浪形对称分布,并利用最后一火高温余热进行淬火,接着高温回火,能充分消除块状、网状、带状和链状碳化物,使碳化物细化至2-3级; (2)制订先进的热处理工艺,控制最终淬火残余奥氏体含量不超标; (3)淬火后及时进行回火、消除淬火应力; (4)适当降低磨削速度、磨削量,磨削冷却速度,能有效防止和避免磨削裂纹形成。

淬火裂纹往往是在马氏体转变开始进行后不久产生的,裂纹的分布则没有一定的规律,但一般容易在工件的尖角、截面突变处形成。

在显微镜下观察到的淬火开裂,可能是沿晶开裂,也可能是穿晶开裂;有的呈放射状,也有的呈单独线条状或呈网状。因在马氏体转变区的冷却过快而引起的淬火裂纹,往往是穿晶分布,而且裂纹较直,周围没有分枝的小裂纹。因淬火加热温度过高而引起的淬火裂纹,都是沿晶分布,裂纹尾端尖细,并呈现过热特征:结构钢中可观察到粗针状马氏体;工具钢中可观察到共晶或角状碳化物。表面脱碳的高碳钢工件,淬火后容易形成网状裂纹。这是因为,表面脱碳层在淬火冷却时的体积胀比未脱碳的心部小,表面材料受心部膨胀的作用而被拉裂呈网状。

淬火后发现的裂纹,如果裂纹两侧有氧化脱碳现象,则可以肯定裂纹在淬火之前就已经存在。淬火冷却过程中,只有当马氏体转变量达到一定数量时,裂纹才有可能形成。与此相对应的温度,大约在250℃以下。在这样的低温下,即使产生了裂纹,裂纹两侧也不会发生脱碳和出现明显氧化。所以,有氧化脱碳现象的裂纹是非淬火裂纹。

如果裂纹在淬火前已经存在,又不与表面相通,这样的内部裂纹虽不会产生氧化脱碳,但裂纹的线条显得柔软,尾端圆秃,也容易与淬火裂纹的线条刚健有力,尾端尖细的特征区别开来。


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