Наиболее распространенный дефект — “апельсиновая кожица”. Поверхность при этом становится бугристой. Апельсиновая кожица возникает, как правило, при механизированной или очень длительной обработке и возникает вследствие неравномерной твердости полируемой поверхности. Во-первых, более мягкие участки при равных условиях обработки стираются быстрее твердых, а, во-вторых, на мягких участках под воздействием инструмента достигается предел текучести, происходит пластическая деформация и деталь не восстанавливает свою форму. Различие в твердости отдельных участков вызвано их разной структурой, что может явиться следствием, как неправильно выбранных режимов полировки, так и режимов термообработки, кроме того, неоднородная структура может быть следствием металлургического процесса.
Наиболее часто апельсиновая кожица появляется из-за перегрева и сильной цементации, возникающими при большом давлении на инструмент и длительном времени полировки. В этом случае говорят о переполировке. Твердый материал дольше противостоит давлению полировки. Поэтому для разных сталей переполировка начинается в разные моменты процесса.
Заметим, крайне редко апельсиновая кожица появляется на поверхностях доведенных и отполированных вручную, без применения механизированного инструмента! Чрезмерные скорости движения насадок и усилия нажима основная причина переполировки. Попытки выровнять поверхность увеличением нажима лишь усугубит проблему! Иногда может помочь уменьшение давления на инструмент, что обеспечит в основном обработку только твердых выступающих участков. Радикальной мерой при переполировке является повторение последней доводочной операции с использованием самого мелкого бруска и последующая полировка с меньшими усилиями и скоростями.
Другая причина — неоднородная твердость исходной заготовки, которая возникает при перегреве или чрезмерной цементации стали во время термообработки.
Закалка при большой температуре, приведет к увеличенному содержанию остаточного аустенита, который существенно мягче мартенсита и распределен в основной массе неравномерно. Обработка такой стали буквально “вырывает” мягкие участки поверхности и при рассмотрении в лупу на краях ямок видны небольшие “хвосты”. Перегрев может вызывать сегрегацию карбида на границах зерен, и это тоже дает изменение твердости.
Неравномерная или чрезмерная цементация, которая может возникать при высокой температуре, вызывает неравномерную твердость. Следует иметь ввиду, что при этом большинство ямок “хвостов” иметь не будут. Эту ошибку нужно распространить на границы зерен цементита и остаточный аустенит. В особенно неблагоприятных случаях карбиды или их части, отколовшиеся при полировке, могут оставлять на поверхности раковины.
Наконец, неоднородной по структуре может быть исходная сталь, что особенно актуально при использовании отечественных сталей (по крайней мере, на сегодняшний день). Как правило такая неоднородность приводит к образованию каверн. Наиболее опасны в стальных заготовках вкрапления шлака. При полировке основной материал уносится быстрее, чем шлаковые включения. Постепенно частица шлака подтачивается и при дальнейшей полировке она вырывается из стали. Так образуются каверны.
Эта проблема возникает при использовании тонких (менее 10 мкм) паст с мягкими полировальными притирами типа войлочных головок.
Для предотвращения образования каверн рекомендуется использовать чистые стали без шлаковых включений, например, стали прошедшие ЭШП или вакуумную дегазацию.
При обнаружении "оспин" в процессе полировки можно попробовать заново тщательно довести поверхность брусками по режиму предпоследнего этапа, который проходил перед полировкой, используя мягкий, свободно удерживаемый брусок. Затем повторить последний этап доводки и провести все этапы полировки, при этом:
• для паст зернистостью 10 мкм и менее избегайте мягких полировальных притиров;
• полировать, как можно быстрее и с возможно меньшим давлением на инструмент;
• не использовать машинную полировку корундовыми пастами.