TUV南德金屬材料實(shí)驗(yàn)室的專家就砂輪切割和線切割兩種機(jī)械加工樣品的硬度進(jìn)行了測(cè)試后，分析兩種機(jī)械加工樣品硬度值的變化，并提出了哪種機(jī)械加工對(duì)硬度的影響最小，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的物理測(cè)試有一定的指導(dǎo)作用。

       機(jī)械加工過程中因切削力作用產(chǎn)生的塑性變形，使晶體間產(chǎn)生剪切滑移、晶格扭曲和畸變，晶粒被拉長(zhǎng)和纖維化，甚至破碎，這些都會(huì)使表面層金屬的硬度和強(qiáng)度提高，這種現(xiàn)象稱為冷作硬化（或稱為強(qiáng)化）。表面層的硬化程度取決于產(chǎn)生塑性變形的力、變形速度及變形時(shí)的溫度。力越大，塑性變形越大，產(chǎn)生的硬化程度也越大。變形速度越大，塑性變形越不充分，產(chǎn)生的硬化程度也就相應(yīng)減小。

       砂輪切割時(shí)切削刃鈍圓半徑增大，對(duì)表層金屬的擠壓作用增強(qiáng)，塑性變形加劇，導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)。刀具后刀面磨損增大，后刀面與被加工表面的摩擦加劇，塑性變形增大，導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)。切削速度增大，切削熱在工件表面層上的作用時(shí)間也縮短，將使冷硬程度增加。進(jìn)給量增大，切削力也增大，表層金屬的塑性變形加劇，冷硬作用加強(qiáng)。本試驗(yàn)選用尺寸為25.4*3.76*300的奧氏體不銹鋼鋼管，圖1為砂輪切割樣品距切口原始面不同距離對(duì)應(yīng)的硬度值，從圖中可以看出，砂輪切割對(duì)硬度值影響較大，近切割面的硬度值高達(dá)291HV5，離切口越近，冷作硬化比較明顯，硬度值越高，隨著離切口距離的增加，硬度值逐漸降低，在距切口0.5～0.7mm處，硬度值趨于穩(wěn)定。
       線切割加工是利用電極和工件間的隧道效應(yīng)，由脈沖能量產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫、高壓及輻射波使被加工金屬熔化、氣化而被腐蝕掉。由于脈沖瞬時(shí)高溫和液體介質(zhì)及工件本身的迅速冷卻作用，致使線切割加工后的樣品切割面形成一層變質(zhì)層，變質(zhì)層脆而硬有很大的應(yīng)力，對(duì)低碳鋼和低合金鋼影響不大，圖2為線切割樣品距切口原始面不同距離對(duì)應(yīng)的硬度值，從圖中可以看出，線切割對(duì)硬度值有一定的影響，近切割面的硬度值為173HV5，隨著離切口距離的增加，硬度值逐漸降低，在距切口0.2～0.7mm處，硬度值趨于穩(wěn)定。
       由以上兩種機(jī)加工可以得出，砂輪切割對(duì)硬度值的影響比較大，而且硬化層深度高達(dá)0.5mm,線切割對(duì)硬度值的影響相對(duì)較小，硬化層深度也只有0.2mm，因此，建議硬度測(cè)試取樣采用線切割，線切割后的試樣把變質(zhì)層砂輪打磨后，用水磨砂輪磨去0.2mm再做硬度測(cè)試。

       TUV南德材料實(shí)驗(yàn)室

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