Bằng cách chụp ảnh tế vi bề mặt mài, các nghiên cứu [35], [48],[51]... cho thấy độ nhám lý thuyết của bề mặt mài tăng lên do các hiện tượng sau:
- Vật liệu bị “nén giãn” sang hai bên đường cắt.
- Kim loại dính vào các hạt mài rồi dính trở lại bề mặt phơi.
- Các hạt mài bị vỡ làm cho quá trình cắt dừng đột ngột tạo ra vết lồi lõm trên bề mặt mài đồng thời tạo ra ứng suất tập trung.
- Các vết nứt trên bề mặt mài do nhiệt mài.
Các nguyên nhân làm giảm độ nhám lý thuyết của bề mặt mài gồm: biến dạng đàn hồi theo phương hướng kính của đá mài và việc chà sát đỉnh mòn của các hạt mài, thành phần dung dịch trơn nguội và công nghệ tưới nguội.
1.7.2. Sự hình thành sóng bề mặt mài.
Rung động khi mài là nguyên nhân chủ yếu gây ra độ sóng bề mặt mài. Bước sóng theo phương mài có thể xác định theo cơng thức [35]:
= f ct (1.24) Trong đó: ct - tốc độ chi tiết. f - tần số rung động.
Rung động cưỡng bức cho bước sóng lớn hơn tự rung (tương ứng với tần số f).
1.7.3. Sự thay đổi cấu trúc của lớp bề mặt mài và sự hình thành ứng suất dƣ bề mặt. mặt.
Nhiệt độ mài rất lớn làm thay đổi cấu trúc lớp kim loại bề mặt mài. Kiểm tra kim tương bề mặt mài thép đã tôi [16], [31], [55] cho thấy:
- Lớp 1 được nung tới nhiệt độ điểm AC3 và được làm nguội nhanh, do đó lớp 1 bị tơi lại.
- Lớp 2 được nung nóng ở nhiệt độ từ điểm AC1 đến điểm AC2 và được làm nguội nhanh, do đó lớp 2 được tơi lại khơng đầy đủ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
1 2 3 4 5
- Lớp 3 được nung nóng ở điểm AC1 nên lớp 3 được ram lại.
- Lớp 4 bị nung nóng nên thể tích tăng nhưng khơng đầy đủ (vì có liên kết với lớp 5).
Kết quả:
+ Độ cứng lớp bề mặt giảm.
+ Lớp 1, 2, 3 khơng có ứng suất dư, lớp 4 có ứng suất dư nén, lớp 5 có ứng suất dư kéo.
Hình 1.9. Cấu trúc lớp bề mặt mài [55].
Khi mài thép đã tôi sẽ xảy ra cháy bề mặt mài nếu nhiệt độ mài vượt quá điểm AC3 và sau đó được làm nguội nhanh. Chiều sâu lớp bị cháy có thể tới 0,2 mm, độ cứng giảm nhiều và thường phát sinh vết nứt.
Năng suất khi mài bị giới hạn bởi hiện tượng cháy bề mặt mài. Công suất mài tại ngưỡng cháy bề mặt xác định theo công thức thực nghiệm [35]:
2/ / 1 4 / 1 4 / 1 0 ct e ct ch u b t BbD t N (1.25) Trong đó: u0, B - các hệ số thực nghiệm. De - đường kính tương đương.