噴丸硬化處理對高韌性彈簧鋼疲勞強度的影響

  噴丸(wan)硬化(hua)處理(li)工藝是一(yi)種廣泛使用的表(biao)面(mian)(mian)處理(li)方法用于提(ti)高疲勞強度和(he)耐磨性(xing)能。材料(liao)的表(biao)面(mian)(mian)獲得一(yi)種所(suo)謂的"錘擊效應",極大(da)的局部變形形成一(yi)個加工硬化(hua)層,或者說引發壓(ya)縮殘余應力(li)。本文研(yan)究了噴丸(wan)硬化(hua)處理(li)對高韌性(xing)彈簧鋼(gang)疲勞強度的影響(xiang)。在(zai)實驗(yan)中用常規的噴丸(wan)機,采用尺(chi)寸(cun)均勻的金屬(shu)丸(wan)對優化(hua)條(tiao)件進(jin)行了評估。

  噴(pen)丸材料的噴(pen)射(she)方(fang)法是(shi)離(li)心噴(pen)射(she)型,直(zhi)徑(jing)為1.0mm的噴(pen)丸是(shi)高碳(tan)鑄(zhu)鐵,使用的工件(jian)是(shi)商品彈(dan)簧鋼JIS-SUP10。初步(bu)研究了(le)噴(pen)丸時(shi)間(jian)對表面(mian)特性和疲(pi)勞強度的影響。在(zai)一臺平(ping)面(mian)-彎曲試驗機上進(jin)行了(le)疲(pi)勞實驗,對未噴(pen)丸處理和經(jing)噴(pen)丸處理的試樣建立了(le)S-N曲線。

  主要結果如下:工件的表(biao)層(ceng)經(jing)過(guo)(guo)噴丸處(chu)(chu)理(li)(li)已充分變形。在(zai)所有噴丸過(guo)(guo)的工件表(biao)面(mian)附近產生了殘(can)余應(ying)力。隨著噴丸時間(jian)的增加,有殘(can)余應(ying)力的區域向深度方向擴展。最大(da)的壓縮(suo)殘(can)余應(ying)力值約為950MPa。在(zai)大(da)量周而復始的折彎(wan)直至斷裂的過(guo)(guo)程(cheng)中,噴丸硬化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)能(neng)有效地提高疲勞強度。當噴丸速度為60m s-1,噴丸處(chu)(chu)理(li)(li)90s,得(de)到的疲勞強度約為525MPa。這一噴丸時間(jian)幾乎相當于(yu)全覆蓋(gai)時間(jian)。本(ben)次實驗發現常規(gui)噴丸硬化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)的優化(hua)時間(jian)為90s。