張永妍，王 強，王劉濤

(埃斯科特鋼有限公司 安徽馬鞍山 243001)

隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展，汽車、航空、高端裝備制造等行業(yè)對原料的要求越來越高。銀亮材具有精度高、表面無缺陷，良好的機械性能[1]-[3]，是各種高端制造行業(yè)的最優(yōu)原材料。埃斯科特鋼棒材深加工生產(chǎn)線主要生產(chǎn)彈簧鋼、軸承鋼、齒輪鋼等剝皮銀亮棒材，規(guī)格范圍為φ10 mm-φ40 mm。在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，棒材表面會產(chǎn)生馬氏體、震痕、劃痕、螺旋紋等缺陷[4]，嚴重影響棒材疲勞壽命。因此，有效的防止剝皮銀亮材的表面缺陷是銀亮材生產(chǎn)的關鍵。

1 表面缺陷類型淺析

1.1 表面馬氏體

表面馬氏體是指在加工過程中剝皮銀亮棒材表面產(chǎn)生的一層“白層”，如圖1。針對疑似馬氏體組織的出現(xiàn)與馬鋼技術中心進行了分析，分析認為有兩種原因：一是該組織為加工硬化誘發(fā)馬氏體，在500℃時，由于外應力作用珠光體發(fā)生形變導致晶格畸變，誘發(fā)馬氏體。二是由于棒材剝皮時，刀具與棒料摩擦產(chǎn)生高溫，棒材表面珠光體迅速奧氏體化，后經(jīng)乳化液快速冷卻，抑制了奧氏體擴散性分解，產(chǎn)生馬氏體。因此，在生產(chǎn)過程中加大乳化液流量、降低棒材的進給速度，可以有效的抑制表面馬氏體的產(chǎn)生。

圖1 表面馬氏體組織

1.2 螺旋紋

螺旋紋是指在銀亮材加工過程中，表面出現(xiàn)螺旋狀的紋絡，如圖2所示。由圖可知，螺旋紋為連續(xù)過渡界面，無應力集中區(qū)；螺旋紋深度最大為17.4μm。該缺陷影響剝皮材的表觀質(zhì)量，嚴重時會造成疲勞斷裂。在生產(chǎn)過程要防止此類表面缺陷的產(chǎn)生，磨削和碾光是解決此類缺陷的有效途徑。埃斯科特鋼根據(jù)生產(chǎn)的需要，配置了一條砂帶磨生產(chǎn)線，從而有效的避免了此類缺陷的產(chǎn)生。

圖2 表面螺旋紋

1.3 劃痕、震痕

劃痕是指硬物在銀亮材表面造成一條或多條連續(xù)或斷續(xù)的直線形溝槽，如圖3所示。震痕是指在銀亮材剝皮或矯直過程中，棒材由于四向震動在某一固定位置出現(xiàn)較密集的不規(guī)則劃痕，如圖4所示。劃痕是由于在生產(chǎn)過程中來料過大或設備中的突起點與棒材表面接觸造成一條或多條連續(xù)或斷續(xù)的劃傷。因此在生產(chǎn)過程中要定期點檢設備，防止劃傷的出現(xiàn)。震痕是由于棒材的倍尺長度較短的情況下，棒材進入剝皮機后抖動，刀具在棒材某一固定位置出現(xiàn)較密集的不規(guī)則劃痕。

圖3 劃傷表面缺陷

圖4 震痕表面缺陷

1.4 燒傷

燒傷是指棒材表面的黑色燒痕，如圖5所示。燒傷是由于在剝皮的過程中拉料小車出現(xiàn)故障停止前進，刀具在同一位置切削時間太長，熱量增加對棒材造成燒傷，出現(xiàn)黑色的燒痕。

2 結(jié)論

在棒材深加工生產(chǎn)過程中，棒材表面會產(chǎn)生馬氏體、螺旋紋、震痕等各種類型缺陷。

圖5 燒傷表面缺陷

針對棒材表面馬氏體缺陷，是由于棒材表面加工硬化，誘發(fā)馬氏體組織。

針對螺旋紋、劃傷、震痕、燒傷等表面缺陷，是由于棒材加工過程中機械損傷造成的。