硬質氧化鋁管在加工過程中出現的問題：硬質氧化鋁管實際工作點的磁力大小取決于永磁鐵的尺寸。參照永磁電動機設計理論, 轉子磨具永磁鐵徑向充磁長度可用以下公式估算:為滿足客戶對Ф19～30 mm小徑不銹鋼管內表面粗糙度值小于0. 5μm的加工要求,研發(fā)了一套新型轉子磨具。對磨具進行結構設計,利用Ansoft軟件對該磨具及其實驗裝置進行二維磁場分析,得到其磁場分布、珩磨壓力和切削力矩等理論參數,驗證方案可行性;進行磁性珩磨加工試驗,工件內表面平均粗糙度值由0. 866μm降低到0. 474μm,驗證了該磨具能夠進行穩(wěn)定加工且具有較好的磨削性能。
由磨損所引起的經濟損失十分驚人，我國每年因磨損造成的GDP損失高達4.5%左右，僅煤礦用刮板輸送機中部槽每年就消耗6萬～8萬t鋼板。對于傳統低合金耐磨鋼來說，提高其耐磨性的主要方法是提高鋼中碳含量和淬火馬氏體的硬度。然 而，硬質氧化鋁管隨著硬度的增加，鋼的加工性和焊接性將嚴重惡化，難以滿足裝備制造相關要求。如何在不提高硬度的前提下大幅改善鋼的耐磨性，成為當前耐磨鋼研究行業(yè)亟待解決的關鍵技術難題。
近年來研究發(fā)現，在普碳鋼熔煉過程中原位自生引入TiC可以有效增強鋼的耐磨性能，同時兼具制備工藝簡單、界面相容性好、硬質氧化鋁管成本低且易于實現工業(yè)化生產等優(yōu)勢，因而極具發(fā)展?jié)摿ΑＶ心洗髮W研究發(fā)現，在摩擦過程中，較軟的鋼基體發(fā)生塑性變形后，TiC 粒子會露出，其顯微硬度達到3 200 HV，可以有效減輕介質對基體前興澄特鋼已經試制出了新型 TiC 粒子增強性ZM4-13牌號的耐磨鋼，其抗拉強度＞1 400 MPa，屈服強度＞1 200 MPa，硬度范圍在430～460 HB，試驗鋼采用真空感應熔煉爐ZGJL0.05-100-2.5D冶煉，澆注成25 kg的鋼錠，將其鍛造為80 mm×80 mm×80 mm的方坯。對兩種試驗鋼的化學成進行分析檢測，結果表明兩種試驗鋼的成分符合設計要求，實測的成分見表。中新型TiC顆粒增強型耐磨鋼簡稱為1#耐磨鋼，傳統低合金高強度耐磨鋼簡稱為2#耐磨鋼。該磨具的研發(fā)拓展了磁性珩磨的應用范圍,為后續(xù)研究提供了理論依據和實驗基礎。
隨著科學技術的進步和生產的發(fā)展,人們對機械零件的表面質量提出了越來越高的要求,不銹鋼管表面加工質量也同樣如此。不銹鋼由于具有高強度、高韌性、抗磁性、耐腐蝕、外形美觀等優(yōu)良特性而被廣泛應用于很多工業(yè)領域。但由于不銹鋼在高溫固溶處理的過程中,其表面極易形成一層與基體附著力強的氧化皮。因此采用適當的方法及時有效地去除這類工件表面的氧化皮,并降低其表面粗糙度值,對順利進行下道工序以及防止管道表面的腐蝕,延長工件壽命具有重要意義。對于長硬質氧化鋁管這種管狀類零件,由于其長徑比很大,在加工中容易產生振動和熱變形,因此,其內表面的加工一直是實際生產中的難題。經過研究發(fā)現,采用磁性珩磨技術可以很好的去除長不銹鋼管內表面氧化皮,并可以對其進行粗、精加工;該技術充分結合了磁技術與珩磨技術,是一種加工長不銹鋼管內表面的新興技術。通過前期的研究發(fā)現,采用磁性珩磨的方法,可以很好地滿足切削性能,并能有效地提高其表面質量,但其加工穩(wěn)定性較差。硬質氧化鋁管電機學等為基礎,對磁性材料和旋轉磁場的相關理論知識進行了介紹,為后續(xù)的分析及討論奠定基礎。結合磁性珩磨系統的固有特性對系統進行了磁路與電路分析,該分析建立了系統的運動方程,有助于理解系統物理模型,并對系統中內功率因數角、硬質氧化鋁管功率因數角與功率角三者之間的關系以及各自的意義進行了說明,還對比了不同磁性珩磨頭對磁路的影響。