零部件的表面層燒傷將使產(chǎn)品性能和壽命大幅度地下降,甚至根本不能使用,造成嚴(yán)重的質(zhì)量問題。為此,生產(chǎn)企業(yè)一方面通過執(zhí)行正確、科學(xué)的工藝規(guī)范,減輕和避免出現(xiàn)磨削燒傷現(xiàn)象;另一方面,加強(qiáng)對(duì)零部件的檢驗(yàn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格工件,并判斷正在進(jìn)行的磨削工藝狀況。但長期以來,對(duì)工件表面磨削燒傷的檢驗(yàn),除了簡單的目測(cè)法外,就是采用已延續(xù)多年的傳統(tǒng)方法——酸洗法,即在被檢零部件表面涂上酸液或?qū)⑵浣胧⒂邪匆?guī)定配制的酸液槽中。之后(或在把工件取出后),根據(jù)表面呈現(xiàn)的不同顏色,對(duì)磨削燒傷的程度作出相應(yīng)的判斷。一般地說,若色澤沒有變化,就表明情況正常;而當(dāng)顏色變成灰色,則說明已有燒傷情況存在,隨著色澤變得越來越深,表示工件表面因溫度更高,引起的磨削燒傷更為嚴(yán)重。
傳統(tǒng)檢查方法雖然簡單易行,但有著很大的局限性,主要是工件表面經(jīng)酸液浸蝕,即使為無問題的零部件,也不能再予以使用。傳統(tǒng)方法執(zhí)行的實(shí)際上是一種破壞性檢查。
從以上描述可知,酸洗法本質(zhì)上屬于定性檢查,難以對(duì)磨削燒傷程度做出定量的說明。鑒于上面兩點(diǎn),采取傳統(tǒng)方法時(shí),只能采用抽檢的方式,且樣本很小,欲對(duì)所執(zhí)行的工藝過程作出較確切的評(píng)價(jià)并予以改進(jìn)是很困難的。理論表明,酸洗法檢驗(yàn)只能反映因金相組織結(jié)構(gòu)變化引起的硬度下降這種情況,對(duì)于工件表面存在的殘余應(yīng)力則無法反映,故在全面揭示磨削燒傷的程度上顯得不足。
另一方面,由于使用了酸液,企業(yè)增加了消除環(huán)境污染的負(fù)擔(dān);傳統(tǒng)檢查方法的規(guī)范化可靠性水平較低,更難以制定可操作性強(qiáng)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。
一種新穎、高效的磨削燒傷檢測(cè)方法——磁彈法
磁彈法即BN法(Barkhansen Noise Method),是以1919年發(fā)現(xiàn)的物理學(xué)Barkhansen 效應(yīng)為基礎(chǔ)開發(fā)的一種測(cè)試方法,它能有效地對(duì)磨削燒傷進(jìn)行測(cè)試。近年來,利用磁彈法研制的測(cè)試儀器已在零部件表面磨削燒傷檢測(cè)中逐步得到應(yīng)用。
我們都知道,出現(xiàn)磨削燒傷的那些零部件,主要由鐵磁性材料制成,在正常情況下,其磁序(體現(xiàn)在多晶體的磁疇結(jié)構(gòu)里)呈有規(guī)則的排列。但如前所述,磨削燒傷后產(chǎn)生的金相組織變化及可能出現(xiàn)的很大殘余應(yīng)力都將引起磁疇結(jié)構(gòu)內(nèi)的磁序變化。Barkhausen效應(yīng)指出,矯頑(磁)力,即改變被顛倒極性所需要的磁場(chǎng)強(qiáng)度是與鐵磁性材料晶格結(jié)構(gòu)錯(cuò)位和殘余應(yīng)力等的程度有關(guān)的。利用BN法探測(cè)被檢零部件表面磨削燒傷的機(jī)理就在于此。