Entsprechend dem Bildungsmechanismus der schleifenden metamorphen Schicht auf der Arbeitsfläche des FAGLager, sind die Hauptfaktoren, die die schleifende metamorphe Schicht des FAG-Lagers beeinflussen, die Auswirkungen von Schleifwärme und Schleifkraft.
1. Schleifwärme
Beim Schleifprozess wird im Kontaktbereich zwischen der Schleifscheibe und dem Werkstück viel Energie verbraucht und es wird eine große Menge an Schleifwärme erzeugt, was zu einer lokal augenblicklich hohen Temperatur im Schleifbereich führt. Die momentane Temperatur in der Schleifzone kann bis zu {{0}} Grad innerhalb von 0,1-0,001 ms betragen, indem die momentane Temperatur abgeleitet, berechnet oder mit der Infrarotmethode und der Thermoelementmethode gemessen wird unter den experimentellen Bedingungen unter Verwendung der Formel der Wärmeübertragungstheorie der Wärmequelle mit linearer Bewegung. Eine solche augenblickliche hohe Temperatur reicht aus, um eine Hochtemperaturoxidation, eine amorphe Struktur, ein Hochtemperaturtempern, ein sekundäres Abschrecken und sogar Brandrisse auf der Oberflächenschicht der Arbeitsoberfläche in einer bestimmten Tiefe zu verursachen.
(1) Oberflächenoxidschicht
Die Stahloberfläche reagiert unter der augenblicklich hohen Temperatur mit dem Sauerstoff in der Luft, um eine sehr dünne (20-30 nm) dünne Eisenoxidschicht zu bilden. Es ist erwähnenswert, dass eine entsprechende Beziehung zwischen der Dicke der Oxidschicht und der Gesamtdicke der Oberflächenschleif- und Verschlechterungsschicht besteht. Dies zeigt, dass die Dicke der Oxidschicht in direktem Zusammenhang mit dem Schleifprozess steht und ein wichtiger Indikator für die Schleifqualität ist.
(2) Amorphe Gewebeschicht
Wenn die Oberfläche des Werkstücks durch die augenblicklich hohe Temperatur im Schleifbereich einen geschmolzenen Zustand erreicht, wird der Molekularfluss des geschmolzenen Metalls gleichmäßig auf die Arbeitsfläche aufgetragen und durch das Grundmetall mit sehr hoher Geschwindigkeit gekühlt, wodurch eine extrem dünne Schicht entsteht Schicht der amorphen Organisationsschicht. Es hat eine hohe Härte und Zähigkeit, aber es beträgt nur etwa 10 nm und kann beim Präzisionsschleifen leicht entfernt werden.
(3) Hochtemperatur-Anlassschicht
Die augenblicklich hohe Temperatur im Schleifbereich kann dazu führen, dass die Oberfläche innerhalb einer bestimmten Tiefe (10-100 nm) auf eine Temperatur erhitzt wird, die höher ist als die Anlassheiztemperatur des Werkstücks. Wenn die Austenitisierungstemperatur nicht erreicht wird, wird die Oberfläche mit zunehmender Erwärmungstemperatur Schicht für Schicht einem erneuten Anlassen oder Hochtemperaturanlassen unterzogen, das der Erwärmungstemperatur entspricht, und die Härte nimmt ebenfalls ab. Je höher die Erwärmungstemperatur, desto größer die Abnahme der Härte.
(4) Zweite Abschreckschicht
Wenn die augenblicklich hohe Temperatur in der Schleifzone die Oberflächenschicht des Werkstücks über die Austenitisierungstemperatur (Ac1) erhitzt, wird die austenitische Struktur dieser Schicht während des anschließenden Abkühlprozesses wieder in eine Martensitstruktur abgeschreckt. Bei Werkstücken mit Sekundärabschreckbrand muss unter der Sekundärabschreckschicht eine Hochtemperatur-Anlassschicht mit äußerst geringer Härte vorhanden sein.
(5) Schleifrisse
Der sekundäre Abschreckbrand verändert die Spannung der Oberflächenschicht des Werkstücks. Die sekundäre Abschreckzone befindet sich in einem komprimierten Zustand, und das Material in der darunter liegenden Hochtemperatur-Anlasszone hat die größte Zugspannung, und hier ist es am wahrscheinlichsten, dass der Risskern auftritt. Risse breiten sich am leichtesten entlang der ursprünglichen Austenit-Korngrenzen aus. Starke Verbrennungen können dazu führen, dass Risse (meist Risse) auf der gesamten Schleiffläche entstehen und zum Ausschuss des Werkstücks führen.
2. Durch Schleifkraft gebildete metamorphe Schicht
Während des Schleifvorgangs wird die Oberflächenschicht des Werkstücks durch die Schnittkraft, Druckkraft und Reibungskraft der Schleifscheibe beeinflusst. Insbesondere die Rolle der letzteren zwei bewirkt, dass die Oberflächenschicht des Werkstücks eine stark gerichtete plastische Verformungsschicht und Kaltverfestigungsschicht bildet. Diese metamorphen Schichten wirken sich unvermeidlich auf die Änderung der Restspannung in der Oberflächenschicht aus.
(1) Kaltplastische Verformungsschicht
Beim Schleifen entspricht jedes Moment des Schleifkorns einer Schneide. In vielen Fällen ist jedoch der Spanwinkel der Schneidkante negativ. Zusätzlich zum Schneideffekt führen die Schleifkörner zu einer Extrusion (Pflugwirkung) auf der Oberfläche des Werkstücks, wodurch eine offensichtliche plastische Verformungsschicht auf der Oberfläche des Werkstücks zurückbleibt. Der Verformungsgrad dieser verformten Schicht nimmt mit dem Abstumpfungsgrad der Schleifscheibe und der Erhöhung der Schleifvorschubgeschwindigkeit zu.
(2) Thermoplastische Verformungsschicht (oder Hochtemperaturverformungsschicht).
Die durch die Schleifwärme auf der Arbeitsfläche gebildete momentane Temperatur lässt die Elastizitätsgrenze der Oberflächenschicht des Werkstücks in einer bestimmten Tiefe stark abfallen, sogar bis zu dem Ausmaß, dass die Elastizität verschwindet. Zu diesem Zeitpunkt steht die Arbeitsoberflächenschicht unter der Wirkung einer Schleifkraft, insbesondere einer Druckkraft und einer Reibungskraft, die eine freie Ausdehnung verursacht und durch das Grundmetall eingeschränkt wird, und die Oberfläche wird komprimiert (stärker gepflügt), was eine plastische Verformung auf der verursacht Oberflächenschicht. Die plastische Verformung bei hoher Temperatur nimmt mit dem Anstieg der Oberflächentemperatur des Werkstücks unter der Bedingung eines konstanten Schleifprozesses zu.
(3) Kaltverfestigte Schicht
Manchmal kann durch das Mikrohärteverfahren und das metallographische Verfahren festgestellt werden, dass die Härte der Oberflächenschicht aufgrund von Verarbeitungsverformungen zunimmt.
Zusätzlich zum Schleifen verbleibt die durch Gießen und Wärmebehandlung verursachte Entkohlungsschicht auf der Oberfläche des Werkstücks, wenn sie bei der nachfolgenden Bearbeitung nicht vollständig entfernt wird, und verursacht eine Oberflächenerweichung und -verschlechterung, was zu einem frühen Ausfall des Lagers führt.
