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技術(shù)文章

絲杠軸金相樣品制備

閱讀:26發(fā)布時間:2024-11-25

一、絲杠及絲杠軸

滾珠絲杠是工具機(jī)械和精密機(jī)械上使用的傳動元件,其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動,或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反復(fù)作用力,同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點(diǎn)。由于具有很小的摩擦阻力,滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。

滾珠絲杠由絲杠軸、螺母、鋼球、預(yù)壓片、反向器、防塵器組成。其中絲杠軸為一類細(xì)長圓柱形零件,其表面加工有螺旋形的圓弧槽以供滾珠滾動,故一般要求絲杠軸的表面通過如感應(yīng)淬火、滲碳等熱處理工藝硬化,以抵抗?jié)L珠的磨損。

二、制備方案

1、切割

使用CT-250V可以高效切割試樣。絲杠的形狀較為規(guī)則,可直接使用平推夾具裝夾牢固。由于絲杠的表面往往會經(jīng)過一定的熱處理工藝來提高其表面的硬度和耐磨性所以應(yīng)使用A60系列切割片進(jìn)行切割。

切割參數(shù) 轉(zhuǎn)速 切割片
2500rpm A60 200*22*0.8

2、鑲嵌

使用Flex PRESS-600進(jìn)行熱鑲嵌。由于絲杠表面存在硬化層故需要配合使用保邊型的EP2237環(huán)氧樹脂進(jìn)行鑲嵌。

切割參數(shù) 鑲嵌料 溫度 壓力 保溫時間 冷卻速度
EP2237 170℃ 260bar 5min 中速

3、磨拋

使用Alpha-600自動磨拋機(jī)可以快速高效制備試樣,試樣的重復(fù)性和一致性都得到了保障。砂紙選用一般的碳化硅砂紙即可。拋光時為使拋光面平整無浮凸先采用較硬的機(jī)織布如YS配合金剛石拋光液進(jìn)行拋光,為了去除更為細(xì)微的拋光劃痕,使用ET拋光布配合二氧化硅拋光液進(jìn)行精拋。

 

4、創(chuàng)利金相推薦如下磨拋工藝以供參考:

步驟 1 2 3
制備表面 SiC砂紙 ET拋光布 ZN拋光布
粒號 P180~P2500 0.05μm氧化鋁拋光液 50nm二氧化硅拋光液
冷卻潤滑劑 / /
單個試樣負(fù)載/N 23 22 21
時間/ s 120 60~120 60
磨頭轉(zhuǎn)速/rpm 80 80 80
底盤轉(zhuǎn)速/rpm 300 120 100
轉(zhuǎn)向 同向 同向 同向/反向

拋光完成后使用4%的硝酸酒精侵蝕試樣以觀察試樣的內(nèi)部組織。綜合使用金相法和硬度法測量硬化層的深度。使用顯微維氏硬度計,結(jié)果顯示其表面硬化層硬度為699HV1,心部硬度為241HV1。硬化層深度約為2254.30μm。

硬化層深度50×

絲杠軸表面回火索氏體500×

絲杠軸心部鐵素體+珠光體500×

 


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