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拋丸機拋噴丸強化的指標

發布時間:2015-8-5      閱讀人次:1255次

殘余應力分布是拋噴丸強化的技術指標,也關系疲勞壽命的長短,但其測定實驗手段復雜,不能滿足現場需求,人們利用測定拋噴丸強度、覆蓋度、粗糙度值來間接表征殘余應力、疲勞壽命。
  實驗測定拋噴丸強化的主要指標有以下幾個:拋噴丸強度、覆蓋度和粗糙度。
  拋噴丸強度,實驗采用拋噴丸強度(Almen)試片作為受拋傳動零部件的模擬,進拋噴丸強化時,每片試片只能拋打一次,一旦將試片取出,便不可以再將其放回。按照歐文壽命實驗機的使用說明,拋噴丸強度的測定間隔為40次,但是在初始實驗時發現在40次拋打過后,拋噴丸強度已經達到很高的水平,本次實驗為精確測定試片的拋噴丸強度變化,在前40次測量時,測量間隔為5次,10次,20次,40次,以后依次增加40下初始的拋噴丸強度(拋噴丸強度(Almen))試片的弧高度,試片取下后,使用弧高試儀記錄下試片的弧高度,隨著拋噴丸時間的增加,弧高度也越來越大,直到達到飽和強度為止。所謂飽和強度是指雙倍拋噴丸時間后,弧高度的增加小于10%。影響拋噴丸強度的工藝參數主要有:磨料直徑、彈流速度、磨料流量、拋噴丸時間等。磨料直徑越大,速度越快,磨料與傳動零部件碰撞的動量越大,拋噴丸的強度就越大。拋噴丸形成的殘余壓應力可以達到零件材料抗拉強度的60%,殘余壓應力層的深度通常可達0.25mm,最大限值為lmm左右。拋噴丸強度需要一定的拋噴丸時間來保證,經過一定時間.拋噴丸強度達到飽和后,再延長拋噴丸時間,強度不再明顯增加。在拋噴丸強度的拋噴丸強度實驗中,拋噴丸強度的表征為試片變形的拱高。
  覆蓋度,在傳動零部件被拋噴丸處理的表面規定部位上,彈痕占據的面積(拋噴丸達到的面積)與要求拋噴丸強化的全部面積的比值稱為表面覆蓋率。表面覆蓋率以百分數表示。覆蓋率若超過100%,則用拋(噴)丸時間來衡量,例如:覆蓋率200%表示拋噴丸時得100%表面覆蓋率所需時間的2倍。
  當接近100%覆蓋的時候,拋噴丸清理覆蓋度的變化變得越來越緩慢,其變化曲線是一個斜率不斷減小的曲線。在固定其他拋噴丸條件的情況下,覆蓋度取決于拋噴丸時間,因此,覆蓋度和拋噴丸強化之間存在內在的聯系,覆蓋度和拋噴丸強化兩者共同影響拋噴丸強化效果,即疲勞強度和抗應力腐蝕能力。有實驗證實,當達到30%覆蓋度時,疲勞強度就有明顯變化,隨著覆蓋率增大,疲勞強度繼續上升,當覆蓋率超過80%之后,疲勞強度上升緩慢。
  影響覆蓋率的因素有零件材料硬度、磨料直徑、拋噴射角度和距離、拋噴丸時間等。在規定的拋噴丸強度條件下,零件的硬度低于或等于標準試片硬度時,覆蓋率能達至lJl00%;反之,覆蓋率會下降。在相同的磨料流量下,噴嘴與傳動零部件的距離越長、噴射的角度越小、磨料直徑越小,達到覆蓋率要求的時間就越短。拋噴丸強化時,應選擇粒度合適的磨料、噴射角度及距離,使拋噴丸強度和覆蓋率同時達到要求值。