磨削烧伤检查

磨削烧伤1. 磨削烧伤的分类磨削时，由于磨削区域的瞬时高温（一般为900－1500℃）形成零件层组织发生局部变化，并在表面的某些部分出现氧化变色，这种现象称为磨削烧伤。

磨削烧伤对零件质量性能影响很大，在实际加工过程中应尽量避免。

磨削烧伤有多种不同的分类方法。

根据烧伤外观不同，可分为全面烧伤（整个表面被烧伤）、斑状烧伤（表面上出现分散的烧伤斑点）、均匀线条状烧伤、周期线条状烧伤；按表层显微组织的变化可分为回火烧伤、淬火回火烧伤；还可根据烧伤深度分为浅烧伤(烧伤厚度＜0.05mm)、中等烧伤(烧伤层厚度在0.005~0.01mm之间)、深度烧伤(烧伤层厚度＞0.01mm)。

在生产中，最常见的是均匀的或周期的线条状烧伤。

由于在磨削烧伤产生时往往伴有表面氧化作用，而在零件表面生成氧化膜。

又因为氧化膜的厚度不同而使其反射光线的干涉状态不同；因此呈现出多种颜色。

所以，人们通常用磨削表面的颜色来判断烧伤的程度。

对钢件来说，随烧伤的加强，颜色一般呈现白、黄、褐、紫、兰(青)的变化。

不同磨削深度下，加工表面的烧伤颜色和氧化膜厚度。

值得注意的是：烧伤颜色仅反映了较严重的烧伤现象，而当零件表面颜色不变时，其表面组织也可能已发生了烧伤变化，这类烧伤通常不易鉴别，所以对零件使用性能危害更大。

目前，人们为了更好地控制烧伤的程度，已根据表面组织的变化时烧伤进行了分级，一般从0-8共分九级，其中，0级最轻，8级烧伤最严重。

1.烧伤产生机理轴承套圈在磨加工中，由于磨粒对工件的切削、刻划和摩擦作用，使金属表面产生塑性变形，由工件内部金属分子间相对位移产生内摩擦而发热；砂轮切削时，相对于工件的速度很高，与工件表面产生剧烈的外摩擦而发热，又因为每颗磨料的切削都是瞬间的，其热量生成也在瞬间，又不能及时传散，所以在磨削区域的瞬时温度较高，一般可达到800～1500℃，如果散热措施不好，很容易造成工件表面的烧伤，也就是在工件的表层（一般有几十微米到击败微米）发生二次淬火及高温回火，破坏了工件表面的组织，肉眼可以看出严重的烧伤。

齿轮零件磨削烧伤的危害、检测和预防作者：许红平鲁建锋吴伟明徐嘉军来源：《专用汽车》 2019年第1期齿轮类零件作为机构中的重要零部件，在渗碳淬火后往往要进行磨削加工。

在磨削加工工艺中，砂轮与零件的接触区会因摩擦产生大量热量，而大部分热量会通过传导进入零件浅表层，容易导致表层金相组织的变化。

若磨削参数设置和砂轮选择不当，在加工的过程中，会引起表层金相组织改变，并出现较大的残余应力，形成“磨削烧伤”。

零件磨削烧伤会使零件表层的耐磨性、耐腐蚀性和接触疲劳强度降低，使用寿命大大降低，严重的情况下会出现裂纹，从而引发质量问题。

本文通过研究淬火类齿轮的磨削烧伤现象，总结和分析了磨削烧伤的种类和危害，提出了针对不同种类烧伤的不同检测方法，并在此基础上探讨了磨削烧伤的预防措施。

1．磨削烧伤的种类齿轮零件磨削加工的过程中，接触区域的瞬时高温(可达looooc)使得零件表面的金相组织产生局部变化。

根据磨削烧伤表面组织结构的不同，可以将磨削烧伤分成两类。

1.1回火烧伤当磨削接触区表面层温度显著超过马氏体转变温度，而低于相变临界温度Acl的时候，零件表面马氏体产生回火，转变成硬度较低的索氏体和屈氏体，这种烧伤称为“回火烧伤”，如图l(a)所示。

此时该表面的硬度一般为HRC51～57。

1.2二次淬火烧伤淬火钢的马氏体组织在7500C～8000C以上的磨削高温下转变成奥氏体。

如果冷却速度较低，则会重新变为马氏体，零件表层比原淬火硬度稍有提高，一般在HRC63左右。

但此变质层性能稳定性较差，脆性较高，二次淬火烧伤区域周围通常伴有一圈严重的回火层，如图1(b)所示。

2．磨削烧伤和磨削裂纹磨削烧伤的变质层内存在较大的残余应力，当残余应力超过材料的极限强度时，容易导致裂纹的出现。

磨削烧伤不一定伴随磨削裂纹出现，但是磨削裂纹通常都伴随磨削烧伤产生。

磨削裂纹的方向一般与砂轮的轴向进给方向垂直，如图2(a)所示。

齿面存在裂纹后，润滑油会侵入裂纹。

磨削烧伤的检测方法可能形成网状裂纹，它会导致齿面剥落．这当然是绝对不允许的。

用硬度测试法鉴别磨削烧伤的方法，并用超声波硬度计进行了实验，证明该方法简单易行，可以广泛应用于磨削加工中。

磨削烧伤及其常用检查方法在机械类产品中，很多重要零部件如轴承、齿轮、曲轴、凸轮轴、活塞销和万向节等，在热处理之后均需经过磨削加工。

相比之下，磨削时单位切削面积上的功率消耗远远超过其它加工方法，所转化热量的大部分会进入工件表面，因此容易引起加工面金相组织的变化。

在工艺参数、冷却方法和磨料状态选择不当的情况下，工件在磨削过程中极易出现相当深的金相组织变化层（即回火层），并伴随出现很大的表面残余应力，甚至导致出现裂纹，这就是所谓的磨削烧伤问题。

零部件的表面层烧伤将使产品性能和寿命大幅度地下降，甚至根本不能使用，造成严重的质量问题。

为此，生产企业一方面通过执行正确、科学的工艺规范，减轻和避免出现磨削烧伤现象；另一方面，加强对零部件的检验，及时发现不合格工件，并判断正在进行的磨削工艺状况。

但长期以来，对工件表面磨削烧伤的检验，除了最简单的目测法外，就是采用已延续多年的传统方法——酸洗法，即在被检零部件表面涂上酸液或将其浸入盛有按规定配制的酸液槽中。

之后（或在把工件取出后）根据表面呈现的不同颜色，对磨削烧伤的程度作出相应的判断。

一般地说，若色泽没有变化，就表明情况正常；而当颜色变成灰色，则说明已有烧伤情况存在，随着色泽变得越来越深，表示工件表面因温度更高，引起的磨削烧伤更为严重。

酸洗法具体如下：This is only a suggestion from my collegue ( Dino Calvanelli ) to find theburns on the gears此为有关过烧检测的建议:Clean each sample (part) to be inspected (free ofdirt,oil,grease,fingermarks,protective coatings,etc.).清洗产品，确保无灰尘、油污、手印、表面覆盖物等。

磨削烧伤的检测方法可能形成网状裂纹，它会导致齿面剥落．这当然是绝对不允许的。

用硬度测试法鉴别磨削烧伤的方法，并用超声波硬度计进行了实验，证明该方法简单易行，可以广泛应用于磨削加工中。

磨削烧伤及其常用检查方法在机械类产品中，很多重要零部件如轴承、齿轮、曲轴、凸轮轴、活塞销和万向节等，在热处理之后均需经过磨削加工。

相比之下，磨削时单位切削面积上的功率消耗远远超过其它加工方法，所转化热量的大部分会进入工件表面，因此容易引起加工面金相组织的变化。

在工艺参数、冷却方法和磨料状态选择不当的情况下，工件在磨削过程中极易出现相当深的金相组织变化层（即回火层），并伴随出现很大的表面残余应力，甚至导致出现裂纹，这就是所谓的磨削烧伤问题。

零部件的表面层烧伤将使产品性能和寿命大幅度地下降，甚至根本不能使用，造成严重的质量问题。

为此，生产企业一方面通过执行正确、科学的工艺规范，减轻和避免出现磨削烧伤现象；另一方面，加强对零部件的检验，及时发现不合格工件，并判断正在进行的磨削工艺状况。

但长期以来，对工件表面磨削烧伤的检验，除了最简单的目测法外，就是采用已延续多年的传统方法——酸洗法，即在被检零部件表面涂上酸液或将其浸入盛有按规定配制的酸液槽中。

之后（或在把工件取出后）根据表面呈现的不同颜色，对磨削烧伤的程度作出相应的判断。

一般地说，若色泽没有变化，就表明情况正常；而当颜色变成灰色，则说明已有烧伤情况存在，随着色泽变得越来越深，表示工件表面因温度更高，引起的磨削烧伤更为严重。

酸洗法具体如下：This is only a suggestion from my collegue ( Dino Calvanelli ) to find theburns on the gears此为有关过烧检测的建议:Clean each sample (part) to be inspected (free ofdirt,oil,grease,fingermarks,protective coatings,etc.).清洗产品，确保无灰尘、油污、手印、表面覆盖物等。

自制件烧伤零件检测详细过程磨削烧伤在传动工件的加工工艺过程中不可避免。

这些零件在精磨前一般会经过淬火处理，使表面硬度值达到一定的范围。

但在磨削工艺过程中，由于进给量、冷却液类型和流速、砂轮表面状况等因素综合影响，使得磨削产生的热量并不能总被均匀消散，部分没有消散掉的热量进入金属表面，引起回火现象的发生，更严重的情况还会产生二次淬火现象，使得受影响的部位的硬度值超出合格范围，同时伴随金相硬度的变化，应力场还会朝着有害的方向发展，这就是磨削烧伤的成因。

磨削烧伤的现象一旦发生，烧伤的部位的表面抗疲劳强度就会显著地下降。

这样的工件在服役过程中，会发生逐渐开裂甚至表面脱落的情况，造成整个动力系统的失效。

因此对传动工件进行表面磨削质量的检测非常的重要。

传动的检测磨削烧伤有不同的方法，例如目视法、金相法、硬度法以及酸洗法。

磨削烧伤产生的部位具有一定随机性，因此局部的检测方法会有遗漏的问题发生，所以目视法、金相法以及硬度法在实践过程中一般较少应用，对于要求较高的零件这些方法还会被禁止使用。

酸洗法是传统方法中使用最广泛的一种方法，因为检测形式是将工件整个浸润到酸液中，所有的磨削表面都会被覆盖到，因此从方法上来说发生漏检的情况较少。

但是，酸洗法的判别主要是通过颜色的变化，而颜色的变化判断比较依赖于检测人员的经验，经验的不足通常也会造成一定的误判。

此外随着对土壤环境保护的政策越来越严格，酸洗工艺残留的酸液处理也非常麻烦，导致酸洗方法的应用空间变得逐渐狭窄，甚至逐渐被强制摒弃。

在方法局限和政策限制下，另一种纯物理形式的检测方法，巴克豪森噪声法(磁弹法)受到越来越广泛的认可。

巴克豪森噪声法利用了金属部件的应力场和硬度(金相组织)会影响其本身的磁滞回线效应，然后通过激励并捕捉磁滞回线的变化，来间接定性判断零件表面的硬度分布与应力分布异常与否，进而判断是否有烧伤的发生。

该方法的理论成熟，市场商业化应用也得到全球知名动力系统公司如GE、奔驰、大众、沃尔沃、康明斯以及其供应链的认可。

磁弹法检测零部件磨削烧伤原理概述一、什么是磨削烧伤？磨削烧伤是指机械零部件如齿轮、轴承套圈、凸轮轴、曲轴、飞机起落架、喷油嘴等在经过磨削工艺处理时，由于磨削产生的热量进入零部件的表层，产生回火层，致使零部件的表面硬度下降产生软点，同时产生相应的拉应力，而大大降低产品的使用寿命甚至是不合格产品，统称为磨削烧伤。

用酸洗法显示的磨削烧伤状况二、磨削烧伤与零部件材质的关系目前会产生磨削烧伤的部件，多为铁磁性材料，即这类材料都可以被磁化。

对于存在的极小部分非铁磁性材料部件产生的烧伤问题不在磁弹法的讨论范围内。

根据磁弹法理论，这类材料在正常情况都由叫“磁畴”的小区域构成：每一个小多边形，我们称之为磁畴如上图所示，在无外加磁场和加工处理的情况下，铁磁性材料的内部磁矩都整齐排列，但方向不同，整个材料的磁力矢量和为零，对外不显示磁性。

当铁磁性材料在经过磨削加工处理过程中，由于磨削产生的高温传导到工件表面（一般情况是浅浅的一层，不超过1mm），致使某些区域产生回火层，工件出现软点。

对应于磁矩来说，就是原来“有序”的排列经过磨削处理，都变得“无序”，无序的程度根据磨削的程度而不同，就是磨削越厉害的地方，这种无序的程度就越强。

磁矩的无序化示意图因此，磨削烧伤的严重程度通过磁畴和磁化机理，就可以跟磁序相对应起来。

三、铁磁性材料的磁化机理通过上面的叙述我们知道，铁磁性材料在无任何外加影响下不显示磁性，因为虽然各个磁畴内的磁矩有磁极，但磁畴内的磁矩方向又各异，导致矢量和为零，所以不显示磁性。

但如果有外加磁场的情况下，结果就会发生变化。

通过外加磁场，我们可以将所有的磁畴内的磁矩方向进行纠正，变得和外加磁场的磁力方向一致，就使其变得“有序”了。

磁矩经过外加磁场的作用变得有序磁化过程示意图在磁化过程中，有一种力的作用，我们称之为“矫顽力”，对于无序程度较低的磁矩，磁化时需要的矫顽力较小，无序程度较高的磁矩，需要的矫顽力则较大。

因此，磨削烧伤的严重程度，我们又可以和磁化过程中需要的矫顽力大小来对应。

酸浸法简单易懂，一学就会，现介绍如下（包括样品图），本方法与GB/T17879中的方法略有差别，仅供参考：试剂：5%硝酸溶液3%盐酸酒精溶液5%碳酸钠溶液清水无水乙醇步骤：工件放在5%硝酸溶液浸蚀15~30秒→水中清洗20~30秒→3%盐酸酒精溶液浸蚀20~30秒后→水中清洗30秒→立即放入5%碳酸钠溶液中中和1min→无水乙醇中浸入约10秒→取出立即观察磨削表面是否有黑色区域（如附图），黑色区域的多少即为烧伤程度的大小。

至于合格程度可能要双方协议规定或参照GB/T17879-1999 《齿轮磨削后表面回火的浸蚀检验》这一阵忙,上网本是找个别的问题的,即然来了就说说,酸洗磨削烧伤是每个轴承厂必不可少的检验,但真的在下面进行酸洗的又是些工人,而且酸洗成份控制并不容易(随酸洗量的增加,使用时间变化,酸洗液成份要发生变化)我们酸洗的配方与JB1255的略有不同的,用的是1 脱脂无水碳酸钠25-35 g磷酸三钠25-35 g氢氧化钠10-20 g水玻璃2-3 g水1000毫升2 热水清洗水100%3 流动水清洗水100%4 酸洗硝酸15-25ml水 1000ml5 流动冷水洗水100%6 明化1铬酐130-150g硫酸4 g水1000ml7 流动水清洗水100%8 明化2盐酸（d=1.19）100-200ml二氯化锡2g金属锡100-200g水1000ml9 流动冷水洗水100%10 中和无水碳酸钠4-6%水余量11 流动冷水洗水100%12 防锈亚硝酸钠6-8kg无水碳酸钠1-2kg水余量酸洗后烧伤部位呈黑色,无烧伤呈灰色(白烧伤很少见,一般如磨削发生严重操作失误时可能会出现)磁弹仪测烧伤还是很有效的,但有时磁弹值会受附近电磁信号的干扰,还有就是检测位置比较受限,受探头的影响一些位置测不到,特别是内表面,另外测试效率低,测试仅及一条线,不可能所有表面都测到谢谢各位了.我搜索到了一份操作指导书，原文贴出，供大家参考：磨削烧伤痕迹的显示:1 浸蚀溶液配方：4%硝酸酒精浸蚀：工件在溶液中浸蚀2分钟2 清洗工件在清水中清洗2分钟。