试样加工过程可能对表面质量造成的影响
中国船舶重工集团公司第七二五研究所 试验测试与计量技术研究中心 常国梁
中国船舶重工集团公司第七二五研究所检测与校准中心试样加工车间长期从事各类力学、疲劳、腐蚀等特殊实验样品的制备工作。金属材料性能检测结果的准确性很大程度依赖于所加工试样质量的好坏，然而试样加工过程中诸多因素将直接或间接影响其性能的检测与判定。9月2日，我们分析了试样加工质量对常见力学试验的影响分析（http://bbs.instrument.com.cn/topic/6557443），接下来，我们聊一聊加工过程可能对试样表面质量造成的影响：
1、影响试样表面的粗糙度
1.1、刀具的影响
加工过程中，刀具在做进给运动时在工件表面将会留下切削层残留面积，其形状是刀具几何形状的复映（即常说的刀痕），刀痕的深度越深，则工件的表面粗糙度越差。
1.2、材料材质的影响
因材料材质种类繁多，加工塑性大的材料时，刀具的挤压会使金属表面产生塑性变形，再加上刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用均会增大表面粗糙度。材料的韧性越好，所产生的塑性变形越大，加工表面就越发粗糙；加工脆性材料时，它的切屑以碎粒状出现，崩碎的切屑会在加工表面留下许多麻点，大大影响表面粗糙度。
1.3、磨削加工的影响
磨削加工时，砂轮的硬度和粒度、砂轮的平整度和转速、磨削的速度、磨削径向进给量与光磨次数、圆周进给速度与轴向进给量、冷却液的选择都会影响磨削表面的加工质量，提高或降低表面粗糙度。
2、试样表层产生加工硬化现象
加工过程中各种作用力容易使试样产生塑性变形，一般为扭曲变形，表面晶粒被拉长出现纤维状组织甚至破碎，产生加工硬化现象，增大了试样表层的硬度，导致金属的变形抗力发生变化，进而影响金属的抗拉强度等物理性能。
3、影响试样表面金相组织
加工过程中，如果刀具与试样表面摩擦所产生的温度大于这种材料的相变温度，那么材料表面的金相组织将会发生变化，进而改变材料的强度和硬度，同时，表面也会产生残余应力，甚至出现细微的裂纹。
以上均为加工过程中可能导致材料物理性能改变的若干因素，然而，通过一些具体措施则会在一定程度上减少或消除以上影响，例如针对不同材料配用不同材质及形状的刀具，针对不同材料选择油性或水性切削液以及所有试样尽可能全部进行磨抛工序等等。合格试样的加工是科学、合理表征材料性能的前提，需要不断总结，不断改进。
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