Pri obrábaní mechanických dielov bude na obrobok pôsobiť rezná sila a rezné teplo, čím sa zmenia fyzikálne a mechanické vlastnosti kovu povrchovej vrstvy. V procese brúsenia bude plastická deformácia a rezné teplo vážnejšie ako rezná hrana. Aby sme zabezpečili mechanické vlastnosti opracovaných povrchov súčiastok, musíme vedieť, aké faktory ovplyvňujú mechanické vlastnosti opracovaných povrchov súčiastok.
1. Kalenie za studena a parametre hodnotenia
(1) Kalenie kovov za studena
V procese obrábania v dôsledku úlohy reznej sily veľmi ľahko dochádza k plastickej deformácii, čo spôsobuje, že mriežka je zdeformovaná, deformovaná a dokonca zlomená. Tie zlepšia tvrdosť a pevnosť povrchového kovu, čo sa nazýva vytvrdzovanie za studena.
(2) Hlavné faktory ovplyvňujúce spevňovanie za studena
So zväčšením tupého polomeru reznej hrany sa zvýši efekt vytláčania na povrchový kov, čo prehĺbi plastickú deformáciu a povedie k zosilneniu tvrdosti za studena.
Opotrebenie zadného čela nástroja sa zvyšuje a trecí prípravok medzi zadným čelom nástroja a obrobeným povrchom zvyšuje plastickú deformáciu, čo vedie k vytvrdzovaniu.
Zvyšuje sa vplyv tupého polomeru reznej hrany na reznú rýchlosť mechanického kalenia, skracuje sa čas interakcie medzi nástrojom a obrobkom, takže hĺbka predĺženia plastickej deformácie sa znižuje a hĺbka kalenej vrstvy klesá. Pri zvýšení reznej rýchlosti sa skracuje doba pôsobenia rezného tepla na povrch obrobku, čo vedie k vytvrdzovaniu.
2. Zmena metalografickej štruktúry materiálu povrchovej vrstvy
(1) Popálenie pri brúsení: keď teplota povrchu brúsneho obrobku dosiahne nad teplotu fázovej zmeny, povrchový kov podstúpi metalografické zmeny, ktoré znížia pevnosť a tvrdosť povrchového kovu, čo vedie k zvyškovému napätiu a miernym trhlinám. Počas brúsenia kalenej ocele sa môžu vyskytnúť popáleniny popúšťaním, ochladzovaním a žíhaním.
Popúšťanie: teplota v oblasti brúsenia nepresahuje transformačnú teplotu kalenej ocele, ale prekročila transformačnú teplotu hrubého telesa. Štruktúra popúšťacieho martenzitu povrchového kovu obrobku sa premení na popúšťaciu štruktúru s nízkou tvrdosťou.
Popálenie kalením: Ak teplota oblasti rezu prekročí teplotu fázovej zmeny v spojení s úlohou kalenia chladiacej kvapaliny, povrchový kov podstúpi sekundárne kalenie a jeho tvrdosť bude vyššia ako tvrdosť temperovaného martenzitu, zatiaľ čo spodná vrstva bude pomaly chladnúť a objaví sa temperovacia tkanina s tvrdosťou nižšou ako má pôvodný temperovaný martenzit.
Popálenie žíhaním: Ak teplota oblasti rezu prekročí teplotu fázovej zmeny a do oblasti brúsenia nevstúpi žiadne chladivo, povrchový kov vytvorí vratnú štruktúru, čo spôsobí prudký pokles tvrdosti povrchu.
(2) Zvyškové napätie povrchovej vrstvy: pri pôsobení reznej sily bude obrobený povrch ovplyvnený ťahovým napätím, čo má za následok predĺženie plastickej deformácie. Keď má povrch tendenciu zväčšovať sa, vnútorná vrstva bude v elastickej deformácii. Po odstránení reznej sily má vnútorný kov tendenciu zotaviť sa, ale nemôže sa vrátiť do pôvodného tvaru kvôli obmedzeniu plastickej deformácie povrchovej vrstvy. Preto bude existovať zvyškové tlakové napätie na povrchovej vrstve a ťahové napätie na vnútornej vrstve.