喷丸硬化处理对高韧性弹簧钢疲劳强度的影响

wangmin

喷丸硬化处理工艺是一种广泛使用的表面处理方法用于提高疲劳强度和耐磨性能。材料的表面获得一种所谓的"锤击效应"，极大的局部变形形成一个加工硬化层，或者说引发压缩残余应力。本文研究了喷丸硬化处理对高韧性弹簧钢疲劳强度的影响。在实验中用常规的喷丸机，采用尺寸均匀的金属丸对优化条件进行了评估。喷丸材料的喷射方法是离心喷射型，直径为1.0mm的喷丸是高碳铸铁，使用的工件是商品弹簧钢JIS-SUP10。初步研究了喷丸时间对表面特性和疲劳强度的影响。在一台平面-弯曲试验机上进行了疲劳实验，对未喷丸处理和经喷丸处理的试样建立了S-N曲线。

　　主要结果如下：工件的表层经过喷丸处理已充分变形。在所有喷丸过的工件表面附近产生了残余应力。随着喷丸时间的增加，有残余应力的区域向深度方向扩展。最大的压缩残余应力值约为950MPa。在大量周而复始的折弯直至断裂的过程中，喷丸硬化处理能有效地提高疲劳强度。当喷丸速度为60m s-1，喷丸处理90s，得到的疲劳强度约为525MPa。这一喷丸时间几乎相当于全覆盖时间。本次实验发现常规喷丸硬化处理的优化时间为90s。