Mehaaniliste osade töötlemisel mõjutab töödeldavat detaili lõikejõud ja lõikesoojus, mis muudab pinnakihi metalli füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi. Lihvimise käigus on plastiline deformatsioon ja lõikamiskuumus tõsisemad kui lõikeserv. Osade töödeldud pindade mehaaniliste omaduste tagamiseks peame teadma, millised tegurid mõjutavad detailide töödeldud pindade mehaanilisi omadusi.
1. Külmtöökarastus ja hindamisparameetrid
(1) Metallide külmtöötlemine
Töötlemise käigus on lõikejõu rolli tõttu plastiline deformatsioon väga lihtne, mis muudab võre moonutatud, moonutatud ja isegi purunenud. Need parandavad pinnametalli kõvadust ja tugevust, mida nimetatakse külmtöötlemiseks.
(2) Peamised külma töö kõvenemist mõjutavad tegurid
Lõikeserva nüri raadiuse suurenemisega suureneb ekstrusiooniefekt pinna metallile, mis süvendab plastilist deformatsiooni ja toob kaasa külma kõvaduse tugevnemise.
Tööriista tagumise pinna kulumine suureneb ning hõõrdekinnitus tööriista tagumise pinna ja töödeldud pinna vahel suurendab plastilist deformatsiooni, mis viib kõvenemiseni.
Lõiketera nüri raadiuse mõju töö karastamise lõikekiirusele suureneb, tööriista ja tooriku interaktsiooniaeg lüheneb, nii et plastilise deformatsiooni pikendussügavus väheneb ja karastatud kihi sügavus väheneb. Lõikekiiruse suurendamisel lüheneb lõikesoojuse toimeaeg tooriku pinnal, mille tulemuseks on kõvenemine.
2. Pinnakihi materjali metallograafilise struktuuri muutumine
(1) Lihvimispõletus: kui lihvitava tooriku pinna temperatuur ületab faasimuutuse temperatuuri, toimuvad pinnametallis metallograafilised muutused, mis vähendab pinnametalli tugevust ja kõvadust, mille tulemuseks on jääkpinge ja väikesed praod. Karastatud terase lihvimisel võivad tekkida karastus-, karastus- ja lõõmumispõletused.
Karastuspõletus: temperatuur lihvimispiirkonnas ei ületa karastatud terase muundumistemperatuuri, kuid on ületanud kareda keha transformatsioonitemperatuuri. Tooriku pinnametalli karastusmartensiitstruktuur muudetakse madala kõvadusega karastusstruktuuriks.
Karastuspõletus: kui lõikepiirkonna temperatuur ületab faasimuutuse temperatuuri koos jahutusvedeliku karastamise rolliga, toimub pinnametalli sekundaarne karastamine ja selle kõvadus on kõrgem kui karastatud martensiidil, samas kui alumine kiht sellest jahtub aeglaselt ja ilmub karastuskangas, mille kõvadus on madalam kui algse karastatud martensiidi kõvadus.
Lõõmupõletus: kui lõikepiirkonna temperatuur ületab faasimuutuse temperatuuri ja jahutusvedelikku ei sisene lihvimisalasse, tekitab pinnametall tagasistruktuuri, mis põhjustab pinna kõvaduse järsu languse.
(2) Pinnakihi jääkpinge: lõikejõu mõjul mõjutab töödeldud pinda tõmbepinge, mille tulemuseks on plastiline pikenemine. Kui pindala kipub suurenema, on sisemine kiht elastses deformatsioonis. Lõikejõu eemaldamisel kipub sisemine metall taastuma, kuid see ei saa taastada oma esialgset kuju pinnakihi plastilise deformatsiooni piiratuse tõttu. Seetõttu tekib pinnakihile survejääkpinge ja sisemisele kihile tõmbepinge.