滾珠絲桿加工后會出現(xiàn)“大小頭”情況
主要原因加工滾珠絲桿時,由于螺桿剛性強(qiáng),硬度較高,一般情況都要進(jìn)行淬火處理,而這個步驟處理不好,往往都會出現(xiàn)絲桿“大小頭”情況。
絲桿表現(xiàn)為GCr15 材料的網(wǎng)狀碳化物級別超差或球化淬火組織分歧格( 有片狀珠光體) 。通過對裂紋絲桿碳化物的不均勻性分析、顯微組織分析,出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物級別超差或球化淬火組織分歧格絲桿約占總數(shù)的40 % 。碳化物不均勻性造成絲桿表面感應(yīng)淬火后存在表面硬度和內(nèi)應(yīng)力分布不均,碳化物較集中的部位其內(nèi)應(yīng)力也較集中。在絲桿磨削時,由于該部位內(nèi)應(yīng)力超過材料的屈服強(qiáng)度,就會產(chǎn)生磨削裂紋。片狀珠光體存在,則造成絲桿表面感應(yīng)淬火后晶粒粗大,降低鋼材的屈服強(qiáng)度,絲桿磨削時在內(nèi)應(yīng)力超過材料的屈服強(qiáng)度部位產(chǎn)生磨削裂紋。
大型滾珠絲桿中頻淬火時,中頻輸出功率偏高,淬火速度過慢,都可能使絲桿淬火時的溫度偏高,絲桿淬火后的馬氏體組織級別偏上限( 馬氏體5 級) ,甚至可能超標(biāo)( 馬氏體≥5 級) 。粗大的馬氏體組織會降低鋼材40 %。絲桿磨削時的工藝參數(shù)不規(guī)范,磨削時產(chǎn)生的磨削熱量在絲桿表面造成“二次回火”。更有甚者,磨削熱量甚至使絲桿表面的溫度升高達(dá)到絲桿材料的“淬火溫度”,在磨削液的冷卻作用下,絲桿表面形成“二次淬火”,造成表面晶粒粗大,降低鋼材的屈服強(qiáng)度,引起絲桿表面出現(xiàn)裂紋。大型滾珠絲桿淬火后,淬硬層較深,內(nèi)應(yīng)力( 包括熱應(yīng)力和組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力) 較大,回火不足( 回火溫度低或回火時間短) ,絲桿淬火時形成的內(nèi)應(yīng)力消除不完全。絲桿淬火、回火后,內(nèi)部的殘余內(nèi)應(yīng)力與磨削時產(chǎn)生的磨削應(yīng)力相疊加,當(dāng)疊加后的應(yīng)力超過鋼材的屈服強(qiáng)度時,就會在絲桿表面形成裂紋。