硬度和表面狀況對拋光工藝的影響

拋光機操作的關鍵是要設法得到最大的拋光速率,以便盡快除去磨光時產生的損傷層。同時也要使拋光損傷層不會影響最終觀察到的組織,即不會造成假組織。前者要求使用較粗的磨料,以保證有較大的拋光速率來去除磨光的損傷層,但拋光損傷層也較深;后者要求使用最細的材料,使拋光損傷層較淺,但拋光速率低。     
解決這個矛盾的最好的辦法就是把拋光分為兩個階段進行。粗拋目的是去除磨光損傷層,這一階段應具有最大的拋光速率,粗拋形成的表層損傷是次要的考慮,不過也應當盡可能小;其次是精拋(或稱終拋),其目的是去除粗拋產生的表層損傷,使拋光損傷減到最小。拋光機拋光時,試樣磨面與拋光盤應絕對平行并均勻地輕壓在拋光盤上,注意防止試樣飛出和因壓力太大而產生新磨痕。同時還應使試樣自轉并沿轉盤半徑方向來回移動,以避免拋光織物局部磨損太快在拋光過程中要不斷添加微粉懸浮液,使拋光織物保持一定濕度。濕度太大會減弱拋光的磨痕作用,使試樣中硬相呈現浮凸和鋼中非金屬夾雜物及鑄鐵中石墨相產生“曳尾”現象;濕度太小時,由于摩擦生熱會使試樣升溫,潤滑作用減小,磨面失去光澤,甚至出現黑斑,輕合金則會拋傷表面。為了達到粗拋的目的,要求轉盤轉速較低,最好不要超過600r/min;拋光時間應當比去掉劃痕所需的時間長些,因為還要去掉變形層。粗拋后磨面光滑,但黯淡無光,在顯微鏡下觀察有均勻細致的磨痕,有待精拋消除。
由于機械拋光主要還是靠人工完成,所以拋光技術目前還是影響拋光質量的主要原因。除此之外,還與模具材料、拋光前的表面狀況、熱處理工藝等有關。優質的鋼材是獲得良好拋光質量的前提條件,如果鋼材表面硬度不均或特性上有差異,往往會產生拋光困難。鋼材中的各種夾雜物和氣孔都不利于拋光。
硬度增高使研磨的困難增大,但拋光后的粗糙度減小。由于硬度的增高,要達到較低的粗糙度所需的拋光時間相應增長。同時硬度增高,拋光過度的可能性相應減少。
鋼材在切削機械加工的破碎過程中,表層會因熱量、內應力或其他因素而損壞,切削參數不當會影響拋光效果。電火花加工后的表面比普通機械加工或熱處理后的表面更難研磨,因此電火花加工結束前應采用精規準電火花修整,否則表面會形成硬化薄層。如果電火花精修規準選擇不當,熱影響層的深度最大可達0.4mm。硬化薄層的硬度比基體硬度高,必須去除。因此最好增加一道粗磨加工,徹底清除損壞表面層,構成一片平均粗糙的金屬面,為拋光加工提供一個良好基礎。
在塑料模具加工中所說的拋光與其他行業中所要求的表面拋光有很大的不同,嚴格來說,模具的拋光應該稱為鏡面加工。它不僅對拋光本身有很高的要求并且對表面平整度、光滑度以及幾何精確度也有很高的標準。表面拋光一般只要求獲得光亮的表面即可。鏡面加工的標準分為四級:AO=Ra0.008μm,A1=Ra0.016μm,A3=Ra0.032μm,A4=Ra0.063μm,由于電解拋光、流體拋光等方法很難精確控制零件的幾何精確度,而化學拋光、超聲波拋光、磁研磨拋光等方法的表面質量又達不到要求,所以精密模具的鏡面加工還是以機械拋光為主。
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