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標(biāo)題: 噴丸對(duì)材料表面有何影響？ [打印本頁]

作者: twq19810302 時(shí)間: 2023-2-25 13:39
標(biāo)題: 噴丸對(duì)材料表面有何影響？
噴丸處理是利用高速噴射出的砂丸和鐵丸，對(duì)工件表面進(jìn)行撞擊，以提高零件的部分力學(xué)性能和改變表面狀態(tài)的工藝方法。可用于提高零件機(jī)械強(qiáng)度以及耐磨性、抗疲勞和耐蝕性等，還可用于表面消光、去氧化皮和優(yōu)化鑄、鍛、焊件的殘余應(yīng)力等。

噴丸過程就是將大量彈丸噴射到零件表面上的過程，有如無數(shù)小錘對(duì)表面錘擊，因此，金屬零件表面產(chǎn)生極為強(qiáng)烈的塑性形變，使零件表面產(chǎn)生一定厚度的冷作硬化層，稱為表面強(qiáng)化層，此強(qiáng)化層會(huì)顯著地提高零件的疲勞強(qiáng)度。

在了解噴丸強(qiáng)化技術(shù)之前，我們有必要將拋丸、噴砂、噴丸的三個(gè)容易混淆的概念解釋一下。

這三個(gè)概念其實(shí)就四個(gè)字：噴、拋、丸、砂。其中，噴拋是工藝方法，丸砂是使用的材料。噴，是用高壓空氣將丸、砂吹到工件的表面，拋是用高速旋轉(zhuǎn)的葉片拋射到工件表面，丸用的是鋼丸，砂用的是石英砂等。

零件噴丸強(qiáng)化后的特點(diǎn)

零件受噴后應(yīng)力沿深度方向的分布規(guī)律用噴丸殘余應(yīng)力分布曲線表示，表面殘余壓應(yīng)力大小，壓力應(yīng)力層深度、最大殘余壓應(yīng)力及最大殘余壓應(yīng)力位置為四個(gè)特征量。

其中，對(duì)零件的表面強(qiáng)化特性影響較為明顯的是表面壓應(yīng)力大小和壓應(yīng)力層的厚度。除受噴材料自身的性能外，表面殘余壓應(yīng)力的大小和壓應(yīng)力層的深度主要取決于噴丸強(qiáng)度和表面覆蓋率。

通常意義上講，適當(dāng)?shù)奶岣邍娡鑿?qiáng)度和噴丸覆蓋率有助于噴丸強(qiáng)化效果的增加，但是也會(huì)引起表面粗糙度的增大。對(duì)于噴丸覆蓋率而言，覆蓋率不足時(shí)，表層殘余壓應(yīng)力較大，但容易出現(xiàn)應(yīng)力松弛現(xiàn)象。所以需要結(jié)合材料特性和強(qiáng)化需求合理選擇噴丸強(qiáng)度和噴丸試件，才能使噴丸工藝發(fā)揮最大強(qiáng)化效果。

受噴表層的材料組織發(fā)生變化

受噴表面變得粗糙。受噴表面的金屬被擠出，形成微小的金屬波峰，故而影響了表面粗糙度。隨著噴丸強(qiáng)度的增大、表層硬度的降低和噴丸時(shí)間的延長，表面粗糙度也會(huì)隨之增大。

影響噴丸強(qiáng)化的三大要素

測評(píng)強(qiáng)化丸質(zhì)量有三個(gè)基本參數(shù)：強(qiáng)度、覆蓋率、表面粗糙度。

1、噴丸強(qiáng)度

影響噴丸強(qiáng)度的工藝參數(shù)主要有：彈丸直徑、彈流速度、彈丸流量、噴丸時(shí)間等。彈丸直徑越大，速度越快，彈丸與工件碰撞的動(dòng)量越大，噴丸的強(qiáng)度就越大。噴丸形成的殘余壓應(yīng)力可以達(dá)到零件材料抗拉強(qiáng)度的60%，殘余壓應(yīng)力層的深度通常可達(dá)0.25mm，最大極限值為1mm左右。噴丸強(qiáng)度需要一定的噴丸時(shí)間來保證，經(jīng)過一定時(shí)間，噴丸強(qiáng)度達(dá)到飽和后，再延長噴丸時(shí)間，強(qiáng)度不再明顯增加。在噴丸強(qiáng)度的阿爾門試驗(yàn)中，噴丸強(qiáng)度的表征為試片變形的拱高。

2、噴丸覆蓋率

有人對(duì)噴丸覆蓋率常這樣認(rèn)為：我的噴嘴1上1下噴工件2遍，不就可以滿足200%的覆蓋率了嗎?乍一聽覺得有道理，其實(shí)不是這樣的。

覆蓋率的測量是這樣的：先在工件表面涂上一層彩釉或螢光釉，然后按工藝參數(shù)對(duì)工件進(jìn)行噴丸，每噴表面一遍將工件取出，在顯微鏡(放大鏡)下觀察所殘留的涂層在表面所占的比例，如還有20%殘留，則覆蓋率為80%。當(dāng)殘留只有2%，即覆蓋率為98%時(shí)，可視為全部清除，即覆蓋率為100%，此時(shí)就有一個(gè)時(shí)間。若達(dá)到400%的覆蓋率，就是4倍的該時(shí)間。

3、表面粗糙度

由于鋼丸的噴射，對(duì)工件表面的粗糙度產(chǎn)生一定的變化。影響表面粗糙度的因素有零件材料的強(qiáng)度和硬度、彈丸直徑、噴射的角度和速度、零件的原始表面粗糙度。

在其他條件相同的情況下，零件材料的強(qiáng)度和表面硬度值越高，塑性變形越困難，彈坑越淺，表面粗糙度值越小;彈丸的直徑越小，速度越慢，彈坑就越淺，表面粗糙度值就變小;噴射的角度大，彈丸速度的法向分量越小，沖擊力越小，彈坑越淺，彈丸的切向速度越大，彈丸對(duì)表面的研磨作用就越大，表面粗糙度值就越小;零件的原始表面粗糙度也是影響因素之一，原始表面越粗糙，噴丸后表面粗糙度值降低越小;相反，表面越光滑，噴丸后表面變得粗糙。

當(dāng)對(duì)零件進(jìn)行高強(qiáng)度的噴丸后，深的彈坑不但加大表面粗糙度值，還會(huì)形成較大的應(yīng)力集中，嚴(yán)重削弱噴丸強(qiáng)化的效果。

作者: astro914 時(shí)間: 2023-2-25 14:48
長知識(shí)，以前就知道技術(shù)要求里寫“噴丸”，并不知起含義和工藝，受用了！

作者: 天天天藍(lán)_ 時(shí)間: 2023-2-25 18:44
還可以彌補(bǔ)一些表面缺陷

作者: dut44c0u 時(shí)間: 2023-5-19 11:25
學(xué)習(xí)

作者: 機(jī)械小白1234567 時(shí)間: 2023-5-25 11:23
不錯(cuò)，不錯(cuò)學(xué)習(xí)了。

作者: 愛ide花 時(shí)間: 2023-7-3 14:24
okok

作者: 胖胖說 時(shí)間: 2024-2-20 10:40
挺好的解釋

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