31
2022
-
08
丝杠轴金相样品制备
作者：
滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。
滚珠丝杠由丝杠轴、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。其中丝杠轴为一类细长圆柱形零件，其表面加工有螺旋形的圆弧槽以供滚珠滚动，故一般要求丝杠轴的表面通过如感应淬火、渗碳等热处理工艺硬化，以抵抗滚珠的磨损。
-切割
使用CT-250V可以高效切割试样。丝杠的形状较为规则，可直接使用平推夹具装夹牢固。由于丝杠的表面往往会经过一定的热处理工艺来提高其表面的硬度和耐磨性所以应使用A60系列切割片进行切割。
|
切割参数 |
转速 |
切割片 |
|
2500rpm |
A60 200*22*0.8 |
-镶嵌
使用Flex PRESS-600进行热镶嵌。由于丝杠表面存在硬化层故需要配合使用保边型的EP2237环氧树脂进行镶嵌。
|
镶嵌参数 |
镶嵌料 |
温度 |
压力 |
保温时间 |
冷却速度 |
|
EP2237 |
170℃ |
260bar |
5min |
中速 |
-磨抛
使用Alpha-600自动磨抛机可以快速高效制备试样，试样的重复性和一致性都得到了保障。砂纸选用一般的碳化硅砂纸即可。抛光时为使抛光面平整无浮凸先采用较硬的机织布如YS配合金刚石抛光液进行抛光，为了去除更为细微的抛光划痕，使用ET抛光布配合二氧化硅抛光液进行精抛。
3
特鲁利推荐如下磨抛工艺以供参考：
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步骤 |
1 |
2 |
3 |
|
制备表面 |
SiC砂纸 |
ET抛光布 |
ZN抛光布 |
|
粒号 |
P180~P2500 |
0.05μm氧化铝抛光液 |
50nm二氧化硅抛光液 |
|
冷却润滑剂 |
水 |
/ |
/ |
|
单个试样负载/N |
23 |
22 |
21 |
|
时间/ s |
120 |
60~120 |
60 |
|
磨头转速/rpm |
80 |
80 |
80 |
|
底盘转速/rpm |
300 |
120 |
100 |
|
转向 |
同向 |
同向 |
同向/反向 |
抛光完成后使用4%的硝酸酒精侵蚀试样以观察试样的内部组织。综合使用金相法和硬度法测量硬化层的深度。使用显微维氏硬度计，结果显示其表面硬化层硬度为699HV1，心部硬度为241HV1。硬化层深度约为2254.30μm。
硬化层深度 50×
丝杠轴表面回火索氏体 500×
丝杠轴心部铁素体＋珠光体 500×
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