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抛丸机抛喷丸强化的指标

日期:2016/5/17 15:21:37 点击:


残余应力分布是抛喷丸强化的技术指标,也关系疲劳寿命的长短,但其测定实验手段复杂,不能满足现场需求,人们利用测定抛喷丸强度、覆盖度、粗糙度值来间接表征残余应力、疲劳寿命。

实验测定抛喷丸强化的主要指标有以下几个:抛喷丸强度、覆盖度和粗糙度。

抛喷丸强度,实验采用抛喷丸强度(Almen)试片作为受抛传动零部件的模拟,进抛喷丸强化时,每片试片只能抛打一次,一旦将试片取出,便不可以再将其放回。按照欧文寿命实验机的使用说明,抛喷丸强度的测定间隔为40次,但是在初始实验时发现在40次抛打过后,抛喷丸强度已经达到很高的水平,本次实验为精确测定试片的抛喷丸强度变化,在前40次测量时,测量间隔为5次,10次,20次,40次,以后依次增加40下初始的抛喷丸强度(抛喷丸强度(Almen))试片的弧高度,试片取下后,使用弧高试仪记录下试片的弧高度,随着抛喷丸时间的增加,弧高度也越来越大,直到达到饱和强度为止。所谓饱和强度是指双倍抛喷丸时间后,弧高度的增加小于10%。影响抛喷丸强度的工艺参数主要有:磨料直径、弹流速度、磨料流量、抛喷丸时间等。磨料直径越大,速度越快,磨料与传动零部件碰撞的动量越大,抛喷丸的强度就越大。抛喷丸形成的残余压应力可以达到零件材料抗拉强度的60%,残余压应力层的深度通常可达0.25mm,最大限值为lmm左右。抛喷丸强度需要一定的抛喷丸时间来保证,经过一定时间.抛喷丸强度达到饱和后,再延长抛喷丸时间,强度不再明显增加。在抛喷丸强度的抛喷丸强度实验中,抛喷丸强度的表征为试片变形的拱高。

覆盖度,在传动零部件被抛喷丸处理的表面规定部位上,弹痕占据的面积(抛喷丸达到的面积)与要求抛喷丸强化的全部面积的比值称为表面覆盖率。表面覆盖率以百分数表示。覆盖率若超过100%,则用抛(喷)丸时间来衡量,例如:覆盖率200%表示抛喷丸时得100%表面覆盖率所需时间的2倍。

当接近100%覆盖的时候,抛喷丸清理覆盖度的变化变得越来越缓慢,其变化曲线是一个斜率不断减小的曲线。在固定其他抛喷丸条件的情况下,覆盖度取决于抛喷丸时间,因此,覆盖度和抛喷丸强化之间存在内在的联系,覆盖度和抛喷丸强化两者共同影响抛喷丸强化效果,即疲劳强度和抗应力腐蚀能力。有实验证实,当达到30%覆盖度时,疲劳强度就有明显变化,随着覆盖率增大,疲劳强度继续上升,当覆盖率超过80%之后,疲劳强度上升缓慢。

影响覆盖率的因素有零件材料硬度、磨料直径、抛喷射角度和距离、抛喷丸时间等。在规定的抛喷丸强度条件下,零件的硬度低于或等于标准试片硬度时,覆盖率能达至lJl00%;反之,覆盖率会下降。在相同的磨料流量下,喷嘴与传动零部件的距离越长、喷射的角度越小、磨料直径越小,达到覆盖率要求的时间就越短。抛喷丸强化时,应选择粒度合适的磨料、喷射角度及距离,使抛喷丸强度和覆盖率同时达到要求值。

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