用技术创新为降本增效再添动力(变质M2高速钢中共晶碳化物加热团球化的动力学研究)
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本文导读目录：
用技术创新为降本增效再添动力
变质M2高速钢中共晶碳化物加热团球化的动力学研究
【摘要】：采用高温淬火、退火等方法研究了变质Ｍ２高速钢中共晶碳化物在加热时的团球化过程．随加热温度的提高和保温时间的延长，碳化物的团球化是通过碳化物层片的聚集与粗化、共晶碳化物网的熔断和球化、晶内二次碳化物的弥散析出与长大实现的；在此基础上建立了共晶碳化物的粗化、聚集和二次碳化物长大的动力学模型，推导出碳化物长大的瞬时速度公式；计算表明，碳化物的团球化受合金元素的扩散速度、碳化物的形貌、加热温度等动力学因素控制；探讨了变质促进碳化物加热团球化的机理。
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（2）粒度的选择主要取决于被磨削工件的表面粗糙度和磨削效率。
当砂轮和工件接触面积较大时，要选用粒度粗一些的砂轮。
例如，磨削相同的平面，用砂轮的端面磨削比用砂轮的周边磨削选的粒度要粗些。
（3）硬度的选择主要取决于被磨削的工件材料、磨削效率和加工表面质量。
硬度是指砂轮在外力作用下磨粒脱落的难易程度,为了适应不同工件材料磨加工的要求,制造砂轮时分成不同硬度的等级。
砂轮选得过硬，磨钝的磨粒不易脱落，砂轮易堵塞，磨削热增加，工件易烧伤，磨削效率低，影响工件表面质量；砂轮选得过软，磨粒还在锋利时就脱落，增加了砂轮损耗，易失去正确的几何形状，影响工件精度。
所以砂轮硬度的选择要适当，还应根据砂轮与工件接触面积大小、工件形状、磨削的方式、冷却方式、砂轮的结合剂种类等因素来综合考虑。
a.磨削软材料时要选较硬的砂轮，磨削硬材料时则要选软砂轮；。
b.磨削软而韧性大的有色金属时，硬度应选得软一些；。
d.端面磨比圆周磨削时，砂轮硬度应选软些；。
e.在同样的磨削条件下，用树脂结合剂砂轮比陶瓷结合剂砂轮的硬度要高12小级；。
f.砂轮旋转速度高时，砂轮的硬度可选软12小级；。
g.用冷却液磨削要比干磨时的砂轮硬度高12小级。
（4）结合剂的选择应根据磨削方法，使用速度和表面加工要求等条件予以考虑。
最常用的砂轮结合剂有陶瓷结合剂（V）和树脂结合剂（B）。
陶瓷结合剂是一种无机结合剂，化学性能稳定、耐热、抗腐蚀性好，气孔率大，这种结合剂制造的砂轮磨削效率高、磨耗小，能较好地保持砂轮的几何形状，应用范围最广。
砂轮适于磨削普通碳钢、合金钢、不锈钢、铸铁、硬质合金、有色金属等。
但是，陶瓷结合剂砂轮脆性较大，不能受剧烈的振动。
树脂结合剂是一种有机结合剂，这种结合剂制造的砂轮强度高，具有一定的弹性，耐热性低，自锐性好，制作简便，工艺周期短。
可制造工作速度高于50米/秒的砂轮和很薄的砂轮。
它的应用范围仅次于陶瓷结合剂，广泛用于粗磨、荒磨、切断和自由磨削，如磨钢锭，铸件打毛刺等。
可制造高速、高光洁度砂轮，重负荷、切断以及各种特殊要求的砂轮。
（5）组织的选择主要考虑工件所受的压力、磨削方法、工件材质等。
砂轮组织等级的划分是以62%的磨粒体积百分数为“0”号组织，磨粒体积每减2%，其组织增加一号，依此类推，共分15个号。
组织紧密的砂轮能磨出较好的工件表面，组织疏松的砂轮，因空隙大，可以保证磨削过程中容纳磨屑，避免砂轮堵塞。
通常粗磨和磨削较软金属时，砂轮易堵塞，应选用疏松组织的砂轮；成型磨削和精密磨时，为保持砂轮的几何形状和得到较好的粗糙度，应选用较紧密组织的砂轮；磨削机床导轨和硬质合金工具时，为减少工件热变形，避免烧伤裂纹，宜采用松组织的砂轮；磨削热敏性大的材料、有色金属、非金属材料宜采用大于12#组织的砂轮。
（6）形状和尺寸的选择应根据磨床条件和工件形状来选择。
常用砂轮形状有平形砂轮（P）、单面凹砂轮（PDA）、双面凹砂轮（PSA）、薄片砂轮（PB）、筒形砂轮（N）、碗形砂轮（BW）、碟形一号砂轮（D1）等。
现国标砂轮书写顺序：砂轮代号、尺寸（外径×厚度×孔径）、磨粒、粒度、硬度、组织、结合剂、最高工作线速度。
例示：P400×150×203A60L5B35。
金刚石砂轮的特征包括磨料种类、粒度、硬度、浓度、结合剂、砂轮形状与尺寸。
磨料：广泛使用人造金刚石（JR），根据它的结晶形状和颗粒强度，分各种型号，按其特定用途选型号。
硬度：只有树脂结合剂金刚石砂轮才有“硬度”这一特性。
结合剂：常用的结合剂有四种，其结合能力和耐磨性以树脂、陶瓷、青铜、电镀金属为序，依次渐强。
树脂结合剂金刚石砂轮磨削效率高，被加工工件粗糙度好，适用范围广，自锐性好，不易堵塞，发热量小，易修整，主要用于精磨工序。
陶瓷结合剂金刚石砂轮主要用于各种非金属硬脆材料、硬质合金、超硬材料等的磨削。
形状和尺寸：按工件的形状、尺寸和机床条件选用。
立方氮化硼（CBN）砂轮的立方氮化硼颗粒粘在普通砂轮表面只有很薄一层，其磨粒韧性、硬度、耐用度是刚玉类砂轮的100倍，最适于加工硬度高、粘性大、高温强度高、热传导率低的难磨钢材及高速或超高速磨削。
其应用范围与人造金刚石起着互相补充的作用。
金刚石砂轮在磨削硬质合金和非金属材料时，具有独特的效果，但在磨削钢料时，尤其是磨削特种钢时，效果不显著。
立方氮化硼砂轮磨削钢件的效率比刚玉类砂轮要高近百倍，比金刚石砂轮高五倍，但磨削脆性材料不及金刚石。
立方氮化硼砂轮的选择和金刚石砂轮的选择相类似。
但在结合剂选用上，大部分是树脂结合剂，次之是电镀，金属结合剂。
陶瓷结合剂CBN砂轮主要用于钛合金、高速钢、可锻铸铁等难加工的黑色金属的磨削，树脂结合剂CBN砂轮适用于磨削铁磁性材料，是加工钢材的理想选择。
CBN砂轮浓度一般在100%150%间选用较经济合理，它不能用普通切削液，需特殊的切削液。
大气孔砂轮在磨削时具有不易被堵塞、耐用度高和切削能力强等优点。
适用于软金属和塑料、橡皮和皮革等非金属材料的粗、精磨。
同时，它具有散热快的特点，所以在磨削一些热敏性大的材料、薄壁工件和干磨工序中（例如刃磨硬质合金刀具和机床导轨等）有良好的效果。
大气孔砂轮和一般陶瓷结合剂砂轮的制造方法基本一样。
不同点是在配料中外加一定量的增孔剂，它在砂轮烧结前完全挥发或被烧烬，从而产生大气孔。
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