刘明贺，袁 哲，王 展，孙 健

（沈阳建筑大学机械工程学院，辽宁 沈阳 110168）

1 引言

磨削淬硬技术是一种集磨削加工和表面淬火理论与一体的绿色磨削表面复合加工新技术。该技术利用磨削加工中产生的大量磨削热，将工件表层快速加热到材料的相变温度，并以大于马氏体相变临界冷却速度急速冷却，使工件表层发生马氏体相变，从而达到磨削淬硬目的。工件表面淬硬层的形成将显著提高工件的表面硬度和耐磨性，达到与表面淬火处理相同的性能[1-3]。自1994年文献[4]提出该工艺以来，已受到了国内外学者的广泛关注，但研究大多以磨削淬硬层局部位置的金相组织、表面硬度及淬硬深度为对象，而对工件淬硬层整体深度及分布特性的研究并不深入。在磨削淬硬过程中，由于砂轮在切入、切出时所产生的磨削温度及传热方向的变化，势必引起工件磨削长度方向上淬硬层深度的改变，这种改变对磨削淬硬件表层硬度均匀性，工件的抗疲劳性能及摩擦磨损特性均有显著影响。因此从工程角度出发，对整个磨削工件的淬硬层深度进行研究具有显著的科学意义。

基于仿真与实验相结合的方法对45钢工件进行磨削淬硬层深度及分布特性研究。采用文献[5]所提出的三角形热源模型并对其优化，与对流换热系数及辐射系数共同加载在工件上。针对磨削热源强度在磨削过程中的变化特点，将磨削过程分为切入区、中间区以及切出区并对其温度场进行数值模拟，研究在磨削过程中，温度场的分布以及瞬时温度变化情况。……