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      噴丸強化效果的一般規律以及表層外貌的變化和作用

      2021-04-07 16:55:37

      噴丸強化效果的一般規律以及表層外貌的變化和作用

      噴丸強化的環節中,在高速彈丸的強烈沖擊下,零部件表層金屬發生塑性變形,形成半球狀凹坑,從而使外表粗糙度Ra值增大,增大的程度取決于零部件材料性能和彈丸動能。但由于噴射角度的影響,彈丸不僅使零部件表層循環變形,而且對表層有研磨作用。因而實際上零部件外表粗糙度Ra值不變或僅增大1~2級,粗糙增加引起的應力集中對疲勞強度有弱化的作用。


      機械加工形成的零部件表層刀痕尖銳并呈現平行問絡,有利于疲勞裂紋的萌生,同時機械加工在零部件表層造成了微小缺陷。而經過噴丸強化后,零部件表層加工刀痕消失,形成了分布無序,表層鈍化的彈坑,而且封閉了機械加工形成的微笑缺陷,提高了零部件表層的完整性,阻止疲勞裂紋的萌生和擴展,有利于零部件抗疲勞和應力腐蝕有力的提高。


      表層外貌變化對材料疲勞性能的強化作用遠大于其弱化作用,占主導性。能夠選用小彈丸(0.3~0.6)低強度噴丸來改進外表粗糙度,發揮強化效果,抑制弱化作用。

      強化鋼丸

      噴丸強化效果的一般規律

      噴丸強化對材料疲勞性能和抗應力腐蝕能力的提高有以下普遍規律性:

      1、噴丸強化可提高金屬材料室溫和高溫下的疲勞性能,其提高的幅度取決于噴丸強化的工藝參數。

      2、在*佳的噴丸工藝參數下,噴丸強化可使金屬材料常溫下的疲勞極限提高35%以上。

      3、高溫合金在700~750度的高溫下,噴丸強化任然有較好的強化效果。

      4、由于超高強度鋼有更高的缺口敏感性,所以它比低中強度鋼有更高的強化效果。

      5、缺口試樣比光滑試樣有更高的強化效果。

      6、鋼表層鍍鉻(或鎳),會使疲勞強化降低1/2~2/3,噴丸強化能夠彌補電鍍造成的影響。

      7、噴丸強化能封閉表層淺裂紋,因而能非常有效地提高表層有淺裂紋試樣的疲勞強化。

      8、在腐蝕性介質中,腐蝕疲勞裂紋的萌生和擴展速率加快,從而造成疲勞壽命下將。噴丸強化能提高材料抗腐蝕疲勞破壞的能力,而且介質腐蝕性越強,噴丸強化的效果越顯著。

      9、低強度的噴丸強化對高周疲勞影響明顯,而高強度噴丸強化對低周疲勞*有效。


      小結:

      噴丸強化改進了金屬材料表層的組織結構,位錯密度增加,亞晶粒細化,阻止晶體滑移,提高材料的屈服極限;改進了材料表層的應力狀態,引入了不低于抗拉強度50%的殘余亞應力,使表層處于壓應力狀態或降低了外加交變應力的平均值,阻礙了零部件表層疲勞裂紋的萌生和擴展;改進了表層外貌。提高了零部件表層的完整性,提高材料的抗疲勞和應力腐蝕能力。


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