激光表面硬化應(yīng)力-硬化尺寸小機(jī)械零件顯微鏡
激光表面硬化后的殘余應(yīng)力
背景
從工程技術(shù)層面上看，各種表面硬化加工過程非常相近，因?yàn)?BR>它們都必須保證有足夠的能量輸入且要求滿足所需的硬化層深度。
無論采用何種加工硬化過程，對(duì)同一種鋼來說，微觀組織發(fā)生變化
相同，顯微硬度變化相似，表面硬化層中殘余應(yīng)力的變化也相似。
通常情況下，在表面相變硬化過程中，同時(shí)向表面層引入壓應(yīng)
力，可提高工件的疲勞性能。由于硬化部分的硬度較高，通常需要
對(duì)表面進(jìn)行研磨，并要求較終研磨達(dá)到較細(xì)的層次。以上要求只有
對(duì)硬化后尺寸較小的大型機(jī)械零件方能實(shí)現(xiàn)，因此需要縮短較終研
磨時(shí)間及將較終研磨成本降至較低。在采用自動(dòng)化加工單元進(jìn)行加
工時(shí)，需要對(duì)每個(gè)機(jī)加工過程及其加工條件進(jìn)行認(rèn)真考慮。
為確保工件內(nèi)應(yīng)力達(dá)到要求，在每個(gè)機(jī)械加工過程中應(yīng)遵循機(jī)
械加工參數(shù)選擇的一些基本準(zhǔn)則。當(dāng)機(jī)械加工過程中工件內(nèi)的內(nèi)應(yīng)
力超過屈服應(yīng)力時(shí)，機(jī)加工將導(dǎo)致工件內(nèi)形成殘余應(yīng)力，使工件發(fā)
生變形。反過來，工件變形將使材料在研磨過程中移動(dòng)加劇。即研
磨時(shí)間越長(zhǎng)，機(jī)械加工損耗越高，殘余應(yīng)力的可控性就越低。雖然
通過隨后的校直過程可以減少工件的變形量(工件的校直是通過材
料的塑性變形實(shí)現(xiàn))，但對(duì)工件進(jìn)行校直需要額外的工藝操作及合
適的機(jī)械設(shè)備。
這種解決方案僅適于某些特殊情況，無論機(jī)械加工處于什么情
況下，機(jī)械加工過程中均會(huì)使工件發(fā)生變形。當(dāng)遇到這些情況時(shí)，
唯一的解決辦法是改變工件形狀和產(chǎn)品尺寸，來避免在機(jī)械加工過
程中發(fā)生材料增塑。
