齿轮钢18Cr2Ni4WA磨削烧伤实验及仿真预测研究

作者：梁志强; 黄迪青; 周天丰; 李宏伟; 乔治; 王西彬; 刘心藜

来源：兵工学报, 2017, 38(10): 1995-2001.

• 材料表面与界面
• 磨削烧伤
• 齿轮钢
• 显微硬度
• 有限元仿真

18Cr2Ni4WA钢以其韧性好和强度高的特点,广泛使用于螺旋伞齿轮等重载齿轮的生产与制造。磨齿作为齿轮加工的最后工序,磨削区域较高温度场容易引起磨削烧伤发生,使加工表面质量和疲劳寿命难以保证。针对齿轮钢18Cr2Ni4WA磨削烧伤问题,设计SG砂轮磨削实验,研究其发生磨削烧伤时表面形貌、显微硬度的变化规律,并通过有限元仿真预测烧伤层深。研究结果表明:当砂轮速度为20.3m/s、工件速度为0.03m/s、磨削深度大于0.05mm时工件发生磨削烧伤,随着磨削深度的增加,烧伤程度加重,磨削表面氧化层颜色由淡黄色转为褐色最后呈现青色,表面形貌由纹理清晰转为涂覆;工件产生回火烧伤时,产生硬度较低的回火索氏体;烧伤层深的仿真模拟值与实验测量值基本吻合,验证了有限元仿真对磨削烧伤预测的可行性。

• 单位
  北京北方车辆集团有限公司; 北京理工大学