一种工件表面磨削烧伤的检测方法技术

本发明专利技术属于机械加工领域，具体涉及一种工件表面磨削烧伤的检测方法，所述的检测方法包括：配制①号硝酸溶液、②号盐酸乙醇溶液和③号氢氧化钠溶液，然后将工件蒸汽清洗后再用无水乙醇清洗，接着浸入①号硝酸溶液中数秒，然后用流动温水漂洗后浸入无水乙醇中，接着浸入②号盐酸乙醇溶液中数秒，然后用流动温水漂洗后浸入③号氢氧化钠溶液中数秒，最后浸入水中，工件处理好后在观察灯下观察表面，除工件表面是均匀的非反射性灰色表面的为未烧伤工件，其他均为不合格工件。本发明专利技术可迅速、方便地将磨削烧伤控制在萌芽中，实时有效地控制产品质量，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械加工领域，具体涉及一种机械零部件的热处理之后磨削加工烧伤的检测方法。
技术介绍
在机械类产品中，很多重要零部件如轴承、齿轮、曲轴、凸轮轴、活塞销和万向节等，在热处理之后均需经过磨削加工。磨削时单位切削面积上的功率消耗远远超过其它加工方法，所转化热量的大部分会进入工件表面，因此容易引起加工面金相组织的变化。在工艺参数、冷却方法和磨料状态选择不当的情况下，工件在磨削过程中极易出现相当深的金相组织变化层(即回火层)，并伴随出现很大的表面残余应力，甚至导致出现裂纹，这就是所谓的磨削烧伤问题。磨削烧伤会降低材料的耐磨性、耐腐蚀性和疲劳强度，烧伤严重时还会出现裂纹。零部件的表面层烧伤将使产品性能和寿命大幅度地下降，甚至根本不能使用， 造成严重的质量问题。为此，生产企业一方面通过执行正确、科学的工艺规范，减轻和避免出现磨削烧伤现象；另一方面，加强对零部件的检验，及时发现不合格工件，并判断正在进行的磨削工艺状况。淬火钢零件的磨削烧伤主要有两种形式1、回火烧伤，指当磨削区温度显著地超过钢的回火温度但仍低于相变温度时，工件表层出现回火屈氏体或回火索氏体软化组织的情况。2、淬火烧伤，当磨削区温度超过相变温度Acl时，工件表层局部区域就会变成奥氏体，随后受到冷却液及工件自身导热的急速冷却作用而在表面极薄层内出现二次淬火马氏体，次表层为硬度大为降低的回火索氏体，这就是二次淬火烧伤。以万向节十字轴为例，采用低碳合金钢渗碳淬火后轴颈表面硬度为58-64HRC，磨削加工后的轴颈表面不允许有烧伤。现有的磨削烧伤检测方法是选择万向节十字轴试样， 用线切割“纵截面”取样，胶木粉镶嵌，压制成金相样品，打磨、抛光切割面至镜面，用4%硝酸酒精腐蚀。在XJL217 0XC)倒置式光学金相显微镜下观察金相组织。采用HD21000显微硬度机在400倍金相显微镜下对各区域的组织进行观察，且测试显微硬度，载荷砝码300g， 保持时间10s。若零件表层金相组织由正常的马氏体、残余奥氏体和碳化物局部转变为二次淬火的马氏体或高温回火的托氏体等情况时，则轴颈表面存在磨削烧伤现象。此方法检验周期长，操作程序繁杂，要求检验人员专业知识扎实，产品检测后无论是否合格都无法再使用。此外，2009年7月23日，中国研磨网报道的《磁弹法一检查零部件表面磨削烧伤的新方法》一文，提供了一种更专业的方法，但是，此法同样存在操作程序繁杂，要求检验人员专业知识扎实等问题。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种迅速、方便、实用且成本低的工件磨削烧伤检测方法，可以实时有效控制工件产品的质量，降低生产成本。为实现本专利技术的目的，专利技术人提供如下技术方案 ，按如下步骤操作(1)将工件蒸汽处理后用无水乙醇清洗，(2)浸入①号溶液中搅拌20-30秒，所述的①号溶液为体积浓度为3-5%的硝酸溶液；(3)取出工件，放入流动的温水中搅拌漂洗15-60秒，然后浸入无水乙醇中；(4)取出工件，浸入②号溶液中搅拌30-45秒，所述的②号溶液为体积浓度为3-5%的盐酸乙醇溶液；(5)取出工件，放入流动的温水中搅拌漂洗15-60秒；(6)取出工件，浸入③号溶液中搅拌15-60秒，所述的③号溶液为重量浓度为4-6%的氢氧化钠溶液；(7)取出工件，浸入水中20-45秒；(8)取出工件后在烧伤观察灯下观察工件表面，工件表面是均勻的非反射性灰色表面的为未烧伤工件；其他情况属于磨削烧伤工件。试验研究表明，对工件进行适宜的处理后再通过烧伤观察灯观察工件表面，就可方便迅速的实现对工件是否出现磨削烧伤做出判断，从而保证对磨削加工工艺的监控和及时改进，降低磨削烧伤率。专利技术人通过大量研究后，采用本专利技术所述的①号、②号和③号溶液对工件处理后，除了可以及时获得工件是否存在磨削烧伤的信息外，通过本专利技术处理后的工件，如果不存在磨削烧伤，还可以再使用，从而降低生产成本。上述步骤(1)中的蒸汽处理可去除工件表面绝大大部分的油脂，无水乙醇可去除工件表面残存的油脂和水分；上述步骤中的搅拌没有特别要求，通常手工搅拌就可以了，主要是为了更好的达到处理效果， 是本领域一般技术人员都可以掌控的技能；上述步骤中采用的水为自来水级别及以上即可实现本专利技术的专利技术目的；上述步骤(8)中的非反射性是指观察灯灯光下工件表面无光泽反射。经过数万次的实际检测，步骤(2)将浸入的时间控制在20-30秒之间、步骤(4)将浸入的时间控制在30-45秒之间、步骤(6)将浸入的时间控制在15-60秒之间的技术效果最好。检测时搅拌是为了使溶液均勻。更好的是，步骤(7)将浸入的时间控制在20-45秒之间。作为优选，根据本专利技术所述的工件表面磨削烧伤的检测方法，其中，所述的蒸汽处理为采用蒸汽清洗机进行清洗，工艺参数为蒸汽产额为10士 lKg/h，工作压力为10士 1 Kg/cm2，产热量为7士 lKca/h。本专利技术采用蒸汽清洗机的理由是蒸汽清洗机是利用饱和蒸汽的高温和外加高压清洗零件表面的油渍污物，并将其汽化蒸发的一种清洗设备，蒸汽清洗机还可以清洗任何细小的间隙和孔洞，剥离并去除油渍和残留物，达到高效、节水、洁净、 干燥、低成本的要求。作为优选，根据本专利技术所述的工件表面磨削烧伤的检测方法，其中，所述的工件包括但并不限于万向节十字轴、轴承、齿轮、曲轴、凸轮轴和活塞销等等在热处理之后均需经过磨削加工的工件。基于本领域技术人员的共识，本专利技术优选实施例只是以万向节十字轴为例对本专利技术的检测方法作出了详细的说明，其他零部件按照实施例的方法操作即可，并不需要再付出任何创造性劳动。作为优选，根据本专利技术所述的工件表面磨削烧伤的检测方法，其中，所述的步骤 (3)和(5)中的流动的温水是指温度为20°C 士5°C、流速为25士5 L/min的水。采用流动的温水既不伤及人体又可有效地清除溶液残渍获得好的清洗效果，利于下步工序的进行。作为优选，根据本专利技术所述的工件表面磨削烧伤的检测方法，其中，所述的检测方法中应测量及监控①号溶液PH值在0. 18-0. 47之间。对于本专利技术来说，保证①号、②号和 ③号溶液处于所需的浓度是很关键的，更简便的方法是只需要监控①号溶液的PH值处于 0. 18-0. 42之间即可。监控频率每2天1次即可，不符合要求需及时更换①号、②号和③号溶液。测量时将溶液搅拌均勻，PH计放入溶液中3-5分钟，直到稳定为止。作为优选，根据本专利技术所述的工件表面磨削烧伤的检测方法，其中，所述的烧伤观察灯采用60-100W台灯。工件处理后采用普通的台灯，灯光下观察即可判断出是否存在磨削烧伤，十分简单方便，优选实施例采用了常用的75W台灯，但是，本领域技术人员都知道， 采用60-100W台灯对于检测结果并无实质影响。作为优选，根据本专利技术所述的工件表面磨削烧伤的检测方法，其中，所述的其他情况包括回火型烧伤或/和二次淬火型烧伤。工件表面出现暗褐色至黑色区域的为回火型烧伤；工件表面出现白亮区域且周围通常有异常的黑色回火区的为二次淬火型烧伤。作为优选，根据本专利技术所述的工件表面磨削烧伤的检测方法，其中，所述的磨削烧伤工件分为四类，其中，I类磨削烧伤工件是指在工件非关键表面的回火型烧伤表面覆盖率< 30% ； II类磨削烧伤工件是指在工件非关键表面的回火型烧伤表面覆盖率本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种工件表面磨削烧伤的检测方法，其特征在于，所述的检测方法按如下步骤操作：（１）将工件蒸汽处理后用无水乙醇清洗，（２）浸入①号溶液中搅拌２０－３０秒，所述的①号溶液为体积浓度为３－５％的硝酸溶液；（３）取出工件，放入流动的温水中搅拌漂洗１５－６０秒，然后浸入无水乙醇中；（４）取出工件，浸入②号溶液中搅拌３０－４５秒，所述的②号溶液为体积浓度为３－５％的盐酸乙醇溶液；（５）取出工件，放入流动的温水中搅拌漂洗１５－６０秒；（６）取出工件，浸入③号溶液中搅拌１５－６０秒，所述的③号溶液为重量浓度为４－６％的氢氧化钠溶液；（７）取出工件，浸入水中２０－４５秒；（８）取出工件后在烧伤观察灯下观察工件表面，工件表面是均匀的非反射性灰色表面的为未烧伤工件；其他情况属于磨削烧伤工件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁国庆，
申请(专利权)人：万向钱潮股份有限公司，万向集团公司，
类型：发明
国别省市：86