胡文泉，徐英斌

（天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，天津 300000）

鑄鐵研具的材料多采用球墨鑄鐵和灰鑄鐵，雖然具有較好的使用性和良好的工藝性等特點(diǎn)，但由于鑄鐵研具的機(jī)械性能決定了該研具工作面的耐磨性，在研磨工件精密度要求較高的的形狀誤差和尺寸精度時(shí)問(wèn)題就凸顯出來(lái)。因?yàn)?，研磨加工是屬于精密加工一種形式，它是利用磨料嵌入到研具表面，用研磨劑充當(dāng)介質(zhì)，使研具和被加工表面之間貼合并做較長(zhǎng)時(shí)間有規(guī)則的相對(duì)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)磨料對(duì)被加工表面進(jìn)行微量切削，從而獲得精密加工的方法。如果研具的工作面在研磨過(guò)程中磨損過(guò)快，勢(shì)必會(huì)造成研具工作表面在失去原有基準(zhǔn)精度的同時(shí)，也將此誤差復(fù)映到被加工表面上，使被加工表面研磨的檢定數(shù)值精度不穩(wěn)定，加工的質(zhì)量難以保證。所以，被加工表面研磨精度的高低與研具加工面的磨損程度的快慢有著直接關(guān)系。

為了提高鑄鐵研具工作面的耐磨性，更好保證研磨工件的加工質(zhì)量，筆者在文章介紹一種用電接觸表面淬火工藝技術(shù)（專利號(hào)：ZL201120395823.0），在高強(qiáng)度低應(yīng)力鑄鐵研具工作面上進(jìn)行“網(wǎng)狀”局部淬火，可以獲得研具工作面整體耐磨性的提高。

1 電接觸表面淬火工藝技術(shù)

電接觸表面淬火是一種處理鑄鐵表面的新工藝。利用表面接觸淬火所產(chǎn)生的高溫來(lái)加熱待淬火表面，且通過(guò)淬火工件本身的熱傳導(dǎo)使之冷卻來(lái)達(dá)到淬火的目的，圖1為鑄鐵研具表面淬火加工示意圖。

圖1 鑄鐵研具表面淬火加工示意圖

（1）淬火設(shè)備的使用說(shuō)明。該設(shè)備是由調(diào)壓變壓器（可用電刻字機(jī)替代）和一只石墨淬火筆連接使用，使用時(shí)只需要通過(guò)調(diào)節(jié)變壓器的旋鈕開關(guān)，將變壓器的二次開路電壓調(diào)整為6～15V左右，并使電筆與被淬火加工表面之間的短路電流控制在20～50A即可，電筆應(yīng)選用含碳量較高、導(dǎo)電率較大和質(zhì)地較軟的石墨材料，筆尖應(yīng)制成圓錐形，頂端面積約為1～2mm2。

（2）鑄鐵研具表面淬火處理的操作工藝過(guò)程。淬火前，先將鑄鐵研具待淬火表面用磨削加工或研磨等方法使其精度達(dá)到使用要求后，在待淬火表面上涂上一層透平油（汽輪機(jī)油或機(jī)械油等），將設(shè)備的石墨淬火電筆設(shè)置為一極，被淬火的鑄鐵研具為另一極，再將調(diào)壓變壓器的二次開路電壓和短路電流調(diào)控到需要設(shè)定的數(shù)值后，就可用電筆對(duì)待加工表面進(jìn)行電接觸表面淬火。淬火時(shí)，電筆的筆尖在待淬火表面上以20～50mm/s的速度移動(dòng)，淬火痕跡可以是螺旋形的也可以是曲線形或網(wǎng)狀形等，線條的形狀模板可用非金屬材料制作，淬火時(shí)用模板當(dāng)靠尺，加工出的淬火線條間隔一般為5～10mm，淬火線條應(yīng)是連續(xù)不斷，相鄰兩淬火線條應(yīng)互相搭接，在沿加工表面移動(dòng)方向上不應(yīng)有連續(xù)空隙，淬火軌跡不應(yīng)有燒傷凹坑，這樣就可以方便地得到整齊美觀的淬火表面。淬火后，在淬火表面上涂適量煤油，用工作面形狀誤差合格的CYTL800﹟油石將淬火表面的熔結(jié)凸起和氧化物磨光，經(jīng)打磨后的淬火表面上會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)狀高硬絡(luò)亮帶，其硬化層的深度在0.07～0.13mm之間，同時(shí)在網(wǎng)狀高硬絡(luò)的周邊也就形成了許多容納磨料的平沙窩。

2 鑄鐵研具淬火后的使用性能

鑄鐵研具表面經(jīng)過(guò)淬火后，形成的網(wǎng)狀高硬絡(luò)和平沙窩的作用各不相同。網(wǎng)狀高硬絡(luò)對(duì)工作面形成了一個(gè)耐磨的支撐骨架作用，其高硬絡(luò)的金相組織硬度可以達(dá)到HV630左右，支撐網(wǎng)架的金相組織的硬度也在HV300～400之間。而在支撐網(wǎng)架周邊所形成平沙窩表面的金相組織硬度沒有發(fā)生改變，所以平沙窩表面可繼續(xù)保持著嵌入磨料對(duì)被研磨表面進(jìn)行切削加工，從而使得研具工作表面既保持了原有的切削加工性能的同時(shí)又提高了研具工作面的耐磨性。

3 結(jié)語(yǔ)

通用鑄鐵研具工作面采用電接觸表面淬火加工技術(shù)，經(jīng)過(guò)使用證明，耐磨性比淬火前提高3～4倍，被研磨表面也能夠得到更小的粗糙度值。而且該工藝技術(shù)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易，淬火后變形小等特點(diǎn)，適用于高精度量具、量?jī)x形面加工和修理的工具。