喷丸与激光喷丸强化高强度钢对比试验

为了考察和对比喷丸(SP)和激光喷丸(LSP)2种表面强化技术对金属零件的强化效果,以30CrMnSiNi2A钢为试样,进行喷丸和激光喷丸强化处理试验。试验结果显示,2种强化试样的残余压应力和硬度都有较大的提高。分别测定了喷丸强化和激光喷丸强化试样在同一应力水平下的疲劳寿命,并运用扫描电镜分析了两者的疲劳断口。试验结果表明,激光喷丸强化试样中值疲劳寿命是喷丸强化试样的1.11~2.75倍,激光喷丸强化比喷丸强化在提高金属零件表面性能方面的效果更佳。     

前混合水射流喷丸强化表面力学特性及疲劳寿命试验

为获得前混合水射流喷丸强化增益效果,研究前混合水射流喷丸对2A 11铝合金和45钢的表面显微硬度、表面残余压应力和疲劳寿命的影响.采用显微硬度计和X射线应力分析仪分别测定喷丸表面显微硬度和表面残余应力,利用扫描电镜观察疲劳断口形貌,获得喷丸表面显微硬度和表面残余压应力随喷丸压力、扫描速度及靶距的变化规律,指出射流喷丸可以大幅度地提高2A11铝合金和45钢的疲劳寿命,当2A11铝合金和45钢的应力振幅分别为155.7 MPa和282MPa时,喷丸试样疲劳寿命比未喷丸试样疲劳寿命分别提高25.31倍和18.56倍,且未喷丸试样疲劳裂纹萌生于试样表面,喷丸试样疲劳裂纹有的萌生于试样表面,有的萌生于试样内部,当疲劳源在试样内部时,裂纹在夹杂物处萌生.因此,前混合水射流喷丸是一种提高金属零构件疲劳寿命的有效方法.     

喷丸强化对新型7055-T7751铝合金疲劳性能的影响

对7055-T7751新型铝合金表面进行了陶瓷丸喷丸强化处理,采用X射线衍射仪、表面轮廓仪、扫描电子显微镜、显微硬度计等研究了喷丸强度、喷丸覆盖率等工艺参数对铝合金表面残余应力场、表面粗糙度、表面损伤及表面加工硬化和疲劳性能的影响。结果表明:优化工艺参数下的喷丸强化能够显著提高该铝合金的疲劳性能,并不是喷丸强度或喷丸覆盖率越高强化效果越好,而是存在合理的喷丸强化参数范围,在优化条件下铝合金可以获得良好的综合表面完整性,疲劳断裂抗力最高;确定的优喷丸参数为喷丸强度0.15mm,覆盖率100%,以此参数强化处理的7055-T7751铝合金的疲劳寿命是基材的2.7倍。     

圆柱螺旋弹簧的喷丸强化研究

本文对弹簧喷丸强化后的表面残余应力及其在疲劳过程中的松弛，以及喷丸强化对疲劳性能的影响等进行了研究。结果指出，在适宜的喷丸强化工艺下，喷丸弹簧可达到国际上公认的２．３×１０＾７次数的疲劳寿命。     

高强度喷丸对300M钢抗疲劳性能的影响

采用喷丸强度分别为0.424mm和0.576mm的两种工艺对300M钢进行高强度喷丸强化,从表面完整性、残余应力场、显微硬度及抗疲劳性能等方面研究了高强度喷丸对300M钢的强化效果。结果表明:喷丸强化处理后,300M钢试样喷丸面均被弹坑完全覆盖,表面粗糙度显著提高;喷丸后试样表层形成较高的残余压应力场,表面显微硬度得到提高;喷丸后试样疲劳寿命比喷丸强化前的有小幅提高,较高的表面粗糙度造成的应力集中以及微裂纹的产生是其疲劳寿命没有明显提高的主要原因。     

喷丸强化对2060铝锂合金表面完整性和疲劳性能的影响

为提高2060新型铝锂合金的抗疲劳性能,研究了喷丸强化对2060-T8E30铝锂合金表面完整性和疲劳性能的影响规律。利用表面轮廓仪、X射线应力测试仪、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)等测试和分析了铝锂合金喷丸处理前后的表面完整性变化;使用高频疲劳试验机评价了喷丸强化处理对2060-T8E30铝锂合金疲劳寿命的影响规律;探讨了喷丸强化表面完整性与疲劳性能之间的内在联系。结果表明:合理强度的喷丸强化处理能够显著提高2060-T8E30铝锂合金的疲劳寿命,但过高或过低强度的喷丸处理不能达到改善铝锂合金抗疲劳性能的最佳效果,此归因于喷丸强化处理对铝锂合金表面完整性影响作用的非单调变化规律。     

喷丸对18CrMnTi钢疲劳性能的影响

弯曲疲劳及接触疲劳是齿轮的主要失效形式,因此国内外都采用各种表面强化的手段,以提高其强度、延长其使用寿命。其中喷丸是一种简单而十分经济的形变强化手段,国外应用已较广泛。在我国,喷丸工艺大多作为一种表面清理工序,把喷丸作为强化齿轮的重要工序的生产单位很少。 关于喷丸对接触疲劳抗力的影响问题,国内外的研究都不多,而且结论不同。为此,我们将试样经常规渗碳及高浓度碳氮共渗薄层软化(简称“薄层软化”,下同)这两种工艺热处理后,分别在不喷丸、弱喷丸及强喷丸三种状态下,对其进行各种疲劳性能试验、比较寿命并分析。     

软轴的失效及其喷丸强化

50C2VA钢制软轴是航空用发电机和发动机扭矩传递的重要联接件。调质处理,表面加工光度▽_(70)在外场使用中曾数次出现折断事故。由此对折断软轴进行了失效分析。针对软轴折断具有低应力高循坏疲劳损伤和疲劳源于表面的特点,对软轴采用了表面喷丸强化处理。试验结果,喷丸的疲劳强度为78公斤力/毫米~2,而未喷丸的为70公斤力/毫米~2,提高了8公斤力/毫米~2.若按在同一应力水平下的疲劳寿命计算,喷丸的=2.5×10~6次,而未喷丸的=1.20×10~5次,提高了一个数量级。本文介绍了折断软轴的断口分析,喷丸工艺及其强化机制的实验结果和疲劳试验结果。     

喷丸强化对汽车离合器膜片弹簧疲劳寿命影响的实验研究

通过对汽车离合器膜片弹簧表面进行喷丸强化处理后,进行台架疲劳寿命对比试验,得出经喷丸强化处理的汽车离合器膜片弹簧的寿命大大提高之结论。     

喷丸强化对2024铝合金疲劳性能的影响分析

以2024铝合金材料为研究对象,开展了表面喷丸处理对材料疲劳性能的影响研究。采用试验方法对比分析了2024铝合金试件在喷丸强化前后的疲劳性能。在此基础上采用ABAQUS有限元软件模拟分析了喷丸强化后试件的残余应力分布规律。两组疲劳试验数据对比分析表明:喷丸强化后2024铝合金材料的疲劳寿命可以提高(1.53~2.55)倍。有限元分析结果表明:喷丸强化在材料表层引入了残余压应力,从而提高了材料的疲劳性能。分析结果为定量研究喷丸强化对材料疲劳性能的影响提供了参考。