為了考察和對比噴丸（SP）和激光噴丸（LSP） 2種表面強化技術(shù)對金屬零件的強化效果,以30CrMnSiNi2A鋼為試樣,進行噴丸和激光噴丸強化處理試驗。試驗結(jié)果顯示,2種強化試樣的殘余壓應(yīng)力和硬度都有較大的提高。分別測定了噴丸強化和激光噴丸強化試樣在同一應(yīng)力水平下的疲勞壽命,并運用掃描電鏡分析了兩者的疲勞斷口。試驗結(jié)果表明,激光噴丸強化試樣中值疲勞壽命是噴丸強化試樣的1.11～2.75倍,激光噴丸強化比噴丸強化在提高金屬零件表面性能方面的效果更佳。 

【文章來源】：現(xiàn)代制造工程. 2020,(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

標準試樣

在噴丸和激光噴丸強化試驗中,各取5個30CrMnSiNi2A高強度鋼標準試樣,在各試樣強化區(qū)域中直徑分別為2 mm和4 mm的同心圓上,選取水平和垂直方向上的9個測量點,測量其平均表面殘余壓應(yīng)力和硬度,取樣測量點的布局如圖2所示;同時對試樣斷面硬度梯度進行測量,觀察其強化影響層的深度。1.4 試樣表面性能分析

金屬零件表面強化的目的之一就是改變、調(diào)整金屬零件表面殘余壓應(yīng)力的狀態(tài)和分布。表面強化產(chǎn)生的殘余壓應(yīng)力又是其強化機理中的重要因素,是衡量金屬零件表面強化效果的其中一個指標[11-12],它的提高可以減緩或防止受循環(huán)載荷作用的金屬零件過早失效。圖3所示為噴丸與激光噴丸強化殘余壓應(yīng)力的分布對比。從圖3中可以看出,激光噴丸強化試樣表面殘余壓應(yīng)力的最大值達到了1 020 MPa,明顯大于噴丸強化試樣表面殘余壓應(yīng)力的最大值;但噴丸強化試樣表面殘余壓應(yīng)力分布的均勻性比激光噴丸強化試樣要好,這是因為噴丸強化作為一種傳統(tǒng)、成熟的強化工藝技術(shù),其工藝參數(shù)經(jīng)過長期的實踐已經(jīng)形成規(guī)范,可直接應(yīng)用于實際生產(chǎn)[11],而激光噴丸強化工藝還處于研究實踐當中,用于實際生產(chǎn)的最佳工藝參數(shù)還需要進一步探索[13]。2)硬度。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光沖擊與噴丸復(fù)合強化TC17鈦合金表層殘余應(yīng)力研究[J]. 曹子文,張杰,車志剛,鄒世坤.  表面技術(shù). 2018(11)
[2]循環(huán)載荷下激光噴丸誘導(dǎo)的表面殘余壓應(yīng)力釋放特性研究[J]. 田清,周建忠,黃舒,盛杰,孟憲凱,戴磊,朱煒立.  激光與光電子學進展. 2014(08)
[3]激光沖擊強化對7050鋁合金緊固孔疲勞性能的影響[J]. 曹子文,車志剛,鄒世坤,趙勇.  應(yīng)用激光. 2013(03)
[4]激光沖擊調(diào)整5B05鋁合金殘余應(yīng)力狀態(tài)的模擬仿真[J]. 盧軼,馮愛新,薛偉,韓振春,孫淮陽,施芬,李彬,陳風國.  應(yīng)用激光. 2013(03)
[5]噴丸強化與表面完整性對300M鋼疲勞性能的影響[J]. 李瑞鴻,劉道新,張煒,李軒,喬明杰,夏明莉.  機械科學與技術(shù). 2011(09)
[6]AZ91鎂合金激光沖擊強化力學性能研究[J]. 裴旭,任愛國,顧永玉,許仁軍,于水生,張永康.  激光技術(shù). 2010(04)
[7]不同噴丸工藝下殘余應(yīng)力沿深度的分布規(guī)律[J]. 張亦良,張振海,劉金艷.  北京工業(yè)大學學報. 2009(12)
[8]7050鋁合金激光沖擊強化的試驗和數(shù)值模擬[J]. 陳瑞芳,桑毅,武敬偉,花銀群,蔡蘭.  江蘇大學學報(自然科學版). 2009(02)
[9]激光沖擊波誘發(fā)的鋼材料殘余應(yīng)力的估算[J]. 陳瑞芳,花銀群,蔡蘭.  中國激光. 2006(02)
[10]噴丸表面改性技術(shù)的研究進展[J]. 欒偉玲,涂善東.  中國機械工程. 2005(15)



本文編號：3613173