d t1 AB S S
2.4.2.Tớnh chất cơ lý lớp bề mặt sau gia cụng cơ (cũng như sau tiện cứng) 1 Hiện tượng biến cứng của lớp bề mặt
Phương phỏp gia cụng Mức độ biến cứng (%)
Chiều sõu lớp biến cứng (∝m)
Tiện thụ 120 150 30 50
Tiện tinh 140 180 20 60
Phay bằng dao phay mặt đầu 140 160 40 100 Phay bằng dao phay trụ 120 140 40 80
Khoan và khoột 160 170 180 200
Doa 150 160 150 200
Chuốt 150 200 20 75
Phay lăn răng và xọc răng 160 200 120 200
Cà răng 120 180 80 100
Mài trũn thộp chưa nhiệt
luyện 140 160 30 60
Mài trũn thộp ớt cacbon 160 200 30 60 Mài trũn ngoài cỏc thộp sau
nhiệt luyện 125 130 20 40
Mài phẳng 150 16 25
Bảng 2.2. Mức độ và chiều sõu lớp biến cứng của cỏc phương phỏp gia cụng cơ
Trong quỏ trỡnh gia cụng cơ dưới tỏc dụng của lực cắt, mạng tinh thể của lớp kim loại bề mặt bị xụ lệch và gõy biến dạng dẻo ở vựng trước và vựng sau lưỡi cắt. Phoi được tạo ra do biến dạng dẻo của cỏc hạt kim loại trong vựng trượt. Trong vựng cắt, thể tớch riờng của kim loại tăng cũn mật độ kim loại giảm làm xuất hiện ứng suất. Khi đú nhiều tớnh chất của lớp bề mặt thay đổi như giới hạn bền, độ cứng, độ giũn được nõng cao, ngược lại tớnh dẻo dai lại giảm, v.v… Kết quả là lớp bề mặt kim loại bị cứng nguội và cú độ cứng tế vi
Chi hi ều s õu lớ p bi ến c ứn g ( ∝ m )
rất cao. Mức độ biến cứng và chiều sõu của lớp biến cứng phụ thuộc vào cỏc phương phỏp gia cụng và cỏc thụng số hỡnh học của dao. Cụ thể là phụ thuộc vào lực cắt, mức độ biến dạn g dẻo của kim loại và nhiệt độ trong vựng cắt. Lực cắt làm cho mức độ biến dạng dẻo tăng, kết quả là mức độ biến cứng và chiều sõu lớp biến cứng bề mặt tăng. Nhiệt sinh ra ở vựng cắt sẽ hạn chế hiện tượng biến cứng bề mặt. Như vậy mức độ biến cứng của lớp bề mặt phụ thuộc vào tỷ lệ tỏc động giữa hai yếu tố lực cắt và nhiệt sinh ra trong vựng cắt. Khả năng tạo ra mức độ và chiều sõu biến cứng của lớp bề mặt của cỏc phương phỏp gia cụng khỏc nhau được thể hiện trong bảng 2.2.
Qua nghiờn cứu bằng mụ hỡnh nhiệt cắt đồng thời tiến hành thực nghiệm nghiờn cứu ảnh hưởng của bỏn kớnh mũi dao đến chiều sõu lớp biến cứng (lớp trắng) trong tiện cứng của Kevin Chou và Hui Song [16], [17] kết quả đều cho thấy chiều sõu của lớp biến cứng phụ thuộc vào bỏn kớnh mũi dao (hỡnh 2.3).
Bằng mụ hỡnh nhiệt 0,3 mm/vg Bằng thực nghiệm0,3 mm/vg 0,45 mm/vg 0,6 mm/vg 0,45 mm/vg 0,6 mm/vg 0,45mm/vg; r = 0,8mm 0,45mm/vg; r = 1,6mm 0,45mm/vg; r = 2,4mm
Hỡnh vẽ 2.3. Quan hệ giữa bỏn kớnh mũi dao và chiều sõu lớp biến cứng với cỏc lượng chạy dao khỏc nhau (khi dao chưa bị mũn) [16]
Khi dao cũn mới (dao chưa bị mũn), chiều sõu lớp biến cứng giảm khi tăng bỏn kớnh mũ i dao do chềiu dày lớp phoi khụng được cắt nhỏ. Tuy
Chi hi ều s õu lớ p bi ến c ứn g ( ∝ m )
nhiờn khi dao bị mũn nhiều thỡ chiều sõu lớp trắng lại tăng theo bỏn kớnh mũi dao bởi vỡ khoảng cỏch giữa lưỡi cắt và bề mặt gia cụng là nhỏ hơn.
Đồng thời Kevin Chou và đồng nghiệp [16] cũng đó chứng tỏ chiều sõu của lớp biến cứng phụ thuộc vào vận tốc cắt như đồ thị hỡnh 2.4. Chiều sõu lớp biến cứng tăng tỷ lệ theo vận tốc cắt. Với cựng vận tốc cắt (V = 2
4 m/s) thỡ dao bị mũn nhiều hơn sẽ tạo ra được lớp biến cứng cú chiều dày lớn hơn khỏ nhiều so với dao bị mũn ớt. Tuy nhiờn nếu vận tốc cắt quỏ lớn lại làm giảm chiều sõu của lớp biến cứng.
VB = 110∝m VB = 210∝m
VB = 300∝m
Vận tốc cắt (m/s)
Hỡnh vẽ 2.4. Quan hệ giữa vận tốc cắt với chiều sõu lớp biến cứng ứng với cỏc lượng mũn mặt sau khỏc nhau của dao tiện [16] (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bề mặt bị biến cứng cú tỏc dụng làm tăng độ bền mỏi của chi tiết khoảng 20%, tăng độ chống mũn lờn khoảng 2 đến 3 lần. Mức độ biến cứng và chiều sõu của nú cú khả năng hạn chế gõy ra cỏc vết nứt tế vi làm phỏ hỏng chi tiết. Tuy nhiờn bề mặt quỏ cứng lại làm giảm độ bền mỏi của chi tiết [1].