表面殘余應(yīng)力會(huì)影響不銹鋼制品管的疲勞強(qiáng)度及尺寸精度，研磨工藝除了對(duì)表面粗糙度有影響之外，還對(duì)表面殘余應(yīng)力有著直接影響。接下來從磨料粒度、研磨壓力和研磨速度等工藝參數(shù)，來詳細(xì)了解一下研磨工藝對(duì)不銹鋼制品管表面殘余應(yīng)力的影響。

       一、磨料粒度

       磨料粒度是影響研磨過程的重要因素，不僅影響研磨加工過程中的研磨力、研磨溫度，而且影響研磨不銹鋼制品管的表面質(zhì)量。分別采用不同牌號(hào)的碳化硅磨料，固定其它研磨參數(shù)（轉(zhuǎn)速30rpm，研磨壓力20N，研磨時(shí)間30min）進(jìn)行研磨試驗(yàn)，得到工件表面殘余應(yīng)力變化曲線如圖3、圖4所示。        由圖4可見，經(jīng)研磨加工的工件表面均呈壓應(yīng)力狀態(tài)。這是因?yàn)檠心ミ^程是由大量高硬度的磨料作為刀具進(jìn)行微量切削不銹鋼制品管表面的過程，而磨料作為刀具具有很大的負(fù)前角，以致于研磨過程中，磨料在工件表面產(chǎn)生了很大的壓應(yīng)力和塑性變形。不均勻的塑性變形加工后殘存在表面，形成了殘余壓應(yīng)力。由圖3還可看出，表面殘余壓應(yīng)力的數(shù)值隨磨料粒度變大而增加。這是因?yàn)槟チ狭６茸兇髸r(shí)，同時(shí)作用于工件加工表面上的磨粒數(shù)量相應(yīng)減少，每個(gè)磨粒上的作用力增大，磨粒在其表面劃出溝痕的兩側(cè)出現(xiàn)了較大的隆起，工件表面的壓應(yīng)力和不均勻塑性變形程度隨之增加，導(dǎo)致殘余壓應(yīng)力上升。

       二、研磨壓力

       改變施加在精密不銹鋼管上的研磨壓力，而固定其它研磨參數(shù)（磨料粒度W1，轉(zhuǎn)速30rpm，研磨時(shí)間30min）進(jìn)行研磨試驗(yàn)，得到研磨壓力對(duì)表面殘余應(yīng)力的影響曲線。        由圖6可見，增大研磨壓力，工件表面的殘余壓應(yīng)力增大。這是因?yàn)樵龃笱心毫?，相?yīng)就增加了磨料對(duì)工件表面的壓應(yīng)力，使得不銹鋼管表面的塑性變形程度增大，這必然導(dǎo)致管材表面的殘余壓應(yīng)力增加。當(dāng)研磨壓力增大到某一臨界值后，表面殘余壓應(yīng)力增大速度開始趨緩，這可能是由于在過大的研磨壓力下，研磨后不銹鋼管表面由于殘余應(yīng)力的作用而產(chǎn)生了微量變形，使得部分殘余應(yīng)力得以釋放的緣故。

       三、研磨速度

       固定其它工藝參數(shù)（磨料粒度W1，壓力20N，研磨時(shí)間30min），改變研磨速度進(jìn)行了研磨試驗(yàn)，得到研磨速度與表面殘余應(yīng)力之間的關(guān)系曲線。        由圖8可見，隨研磨速度的提高，不銹鋼制品管表面殘余壓應(yīng)力的數(shù)值隨之增大。其原因在于，研磨速度增大，相應(yīng)地使磨料作用于工件表面的次數(shù)增加。從圖9可以看出，鋼管表面的舊劃痕上產(chǎn)生了許多新劃痕，隨著研磨速度的增加，工件表面的塑性變形減少，但是管材表面所受到的力卻比研磨速度低時(shí)大得多，所以表面殘余應(yīng)力隨著研磨速度的增加而增大。

       以上就是研磨工藝對(duì)不銹鋼制品管表面殘余應(yīng)力的影響，從曲線圖可知，殘余應(yīng)力隨磨料粒度和研磨壓力的增大而增加，但研磨壓力超過某一臨界值時(shí)，工件表面的殘余壓應(yīng)力變化趨緩。研磨速度的增大會(huì)增加工件表面的殘余壓應(yīng)力。

參考資料：陳建，原一高，吳賀龍，朱世根—研磨工藝對(duì)工件表面粗糙度及殘余應(yīng)力的影響