切削加工對(duì)鍛件熱處理的影響

       在鍛件調(diào)質(zhì)、退火、正火狀態(tài)下，硬度低于45HRC，切削加工對(duì)鍛件的質(zhì)量包括表面光潔度、殘余應(yīng)力、加工余量、表面脫碳貧碳層得去除等，影響均不明顯，不至于造成工件潛在性能的變化。

       對(duì)鍛件淬硬的鋼或鍛件加工，又稱為硬態(tài)加工，工件硬度高達(dá)50~65HRC，材料主要包括普通淬火鋼、淬火態(tài)模具鋼、軸承鋼、軋錕鋼及高速鋼等，切削加工的影響就較明顯，切削加工過程中切削熱的產(chǎn)生和傳導(dǎo)、高速摩擦和磨損等因素都會(huì)對(duì)已加工表面造成一定程度的破壞。

       硬態(tài)切削已加工表面的完整性內(nèi)容主要包括表層組織形態(tài)以及硬度、表面粗糙度、尺寸精度、殘余應(yīng)力的分布和白層的產(chǎn)生。

       已加工表面硬度隨切削速度的提高而增加，隨進(jìn)給量得切削量得增大而降低。而且已加工表面硬度越高，硬化層深度越大。結(jié)果顯示，硬態(tài)切削后鍛件表面均勻殘余壓應(yīng)力，而磨削后鍛件的壓應(yīng)力主要集中在工件表面。

       刀具鈍角半徑越大，殘余壓應(yīng)力值越大；鍛件硬度越高，殘余壓應(yīng)力值越大。工件硬度對(duì)工件表面完整性的影響極大，工件硬度值越大，越有利于殘余壓應(yīng)力的形成。

       影響硬態(tài)切削已加工表面質(zhì)量的另一個(gè)重要因素是白層的形成。白層是伴隨著硬態(tài)切削過程所形成的一種組織形態(tài)，它具有獨(dú)特的磨損特性：一方面硬度高，耐蝕性好；另一方面又表現(xiàn)出較高脆性，易引起早起剝落失效，甚至形成鍛件加工之后放置一個(gè)階段后開裂。在高剛性數(shù)控車床上采用陶瓷和PCBN刀具切削淬硬AISIE52100軸承鋼時(shí)發(fā)現(xiàn)：鍛件表層和亞表層的組織狀態(tài)發(fā)生變化，其微觀組織由白色的未回火層和黑色的過回火層組成。

       目前將白層視為馬氏體組織的觀點(diǎn)一致認(rèn)可，主要爭議在于白層的精細(xì)結(jié)構(gòu)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為白層是相變的結(jié)果，是由材料在切削過程中被快速加熱和驟然冷卻而形成的晶粒細(xì)小的細(xì)晶馬氏體組成。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為白層的形成僅術(shù)語變形機(jī)制，只是由塑性變形而成為的非常規(guī)型馬氏體。