凯发国际首页 拋丸對提高零件疲勞抗力的作用

拋丸 機在拋丸時借助表面冷變形實現材料表面強化的本質在于冷變形造成材料表層組織結構的變化、引入殘余壓應力以及表面形貌的變化。本文由 吊鉤式拋丸機 整理

　　1、拋丸使材料表面性能改善

　　強化拋丸過程中，當微小球形鋼丸高速撞擊受噴工件表面時，使工件表層材料產生彈、塑性變形，撞擊處因塑性形變而產生一壓坑，撞擊導致壓坑附近的表面材料發生徑向延伸。當越來越多的鋼丸撞擊到受噴工件表面時，工件表面越來越多的部分因吸收高速運動鋼丸的動能而產生塑性流變，使表面材料因塑性變化而產生的徑向延伸區域越來越大，發生塑性形變的表面逐步連接成片，則使工件表面逐步形成*層均勻的塑性變形層。塑性變形層形成后，繼續拋丸會使塑變層因繼續延伸而厚度逐步變薄，同時塑變層的徑向延伸會因受到鄰近區域的限制而導致重疊部分發生破壞，較終塑變層因持續的拋丸而剝落。所以必須對拋丸的時間加以嚴格的控制。

　　2、拋丸對滲碳齒輪表層殘余應力的影響

　　關于拋丸使工件表面形成殘余應力的原因，根據Al-Obaid等人的觀點：當高速鋼丸撞擊到試樣表面,撞擊處產生塑性變形而殘余一壓坑,當越來越多的鋼丸撞擊到試樣表面時,則會在試樣表層產生一層均勻的塑變層,由于塑性變形層的體積膨脹會受到來自未塑性變形近鄰區域的限制,因此整個塑變層受到壓應力。

　　由于殘余壓應力及其分布對齒輪疲勞壽命有較大的影響,而拋丸強化工藝的優劣將直接影響殘余應力大小及其分布。因此準確測定受噴零件的表層殘余應力對于評價拋丸工藝的優劣是一個行之有效的手段。

　　3、拋丸對零件表面粗糙度的影響

　　強化拋丸會引起零件受噴表面的塑性變形，使零件的表面粗糙度發生變化。表面粗糙度是一種微觀幾何形狀誤差，又稱為微觀不平度。表面粗糙度和表面波度、形狀誤差一樣，都屬于零件的幾何形狀誤差，表面粗糙度對于機器零件的使用性能有著重要的影響。拋丸對材料表面粗糙度的影響通常在Ra0.6～20mm范圍內。在不改變工藝參數的條件下，材料原始表面粗糙度愈高，拋丸后的Ra值愈大。生產實踐證明，一般情況下，噴前表面粗糙度在6.3mm以下，拋丸可以提高或維持原表面粗糙度，如果原表面粗糙度在6.3mm以上，則拋丸后表面粗糙度有所降低。在生產實踐中，要想獲得較理想的拋丸表面，應從以下幾個方面著手：提供較好的原始表面，Ra值應在6.3mm以下；選擇合理的鋼丸直徑和拋丸壓力；在大直徑鋼丸拋丸強化后，采用較小鋼丸低壓力(不能改變拋丸強度值)覆蓋一次，可達到較好的表面粗糙度。

　　拋丸機拋丸后的零件表面應輕微打磨，打磨時要控制表面金屬去除量。這樣，既不損害拋丸的強化效果，又可改善表面粗糙度。當然，這是一個多因素問題,不論采用什么方法，必須同時考慮其他因素的影響。