王欣
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王强
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宋颖刚
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高玉魁
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陆峰
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汝继刚
材料保护
陶瓷丸硬度大、不易破碎变形，且喷后不易残留在工件表面，是一种新型喷丸介质。为了提高2124铝合金的疲劳性能，对其喷陶瓷丸，并与喷铸钢丸、玻璃丸以及铸钢丸＋玻璃丸二次喷丸对比，研究了4种喷丸强化处理的试样的表面形貌、残余应力场分布以及平均旋转弯曲疲劳寿命，分析了喷丸处理影响疲劳性能的机制。结果表明：喷陶瓷丸后铝合金表面残余压应力最大，表面形貌变化不大，疲劳源萌生于喷丸强化的次表层，铝合金疲劳寿命增益最多；喷铸钢丸后，试样表面残余压应力最小，表面形成很深的弹坑而导致强烈应力集中，喷丸对试样疲劳性能的影响不大；玻璃丸和二次喷丸对试样疲劳性能的增益效果居中。
关键词:
喷丸
,
铝合金
,
陶瓷丸
,
铸钢丸
,
玻璃丸
,
二次喷丸
,
残余应力
,
疲劳性能
李卫
,
严世榕
,
张乐
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.026
目的 改善TC11钛合金的抗疲劳性能.方法 采用喷丸表面强化工艺对TC11钛合金进行了表面强化处理,研究了喷丸强化处理、喷丸+二次喷丸强化处理对TC11钛合金试样表面粗糙度、残余应力、显微组织及疲劳性能的影响.结果 喷丸处理能够在试样表层引入厚度约230 μm的残余压应力场,但同时导致试样表面粗糙度值增加.喷丸后进行表面二次喷丸,试样表面残余压应力值和残余压应力峰值提高,但残余压应力峰值的位置和残余压应力层的厚度变化不大.二次喷丸对试样表面起到一定程度的修复作用,使试样表面粗糙度值降低.喷丸后试样表层组织发生明显的塑性变形,晶粒变细,而喷丸+二次喷丸处理可使试样表层组织得到进一步细化.喷丸处理后,试样的疲劳强度由480MPa提高至540MPa,提高了12.5％,二次喷丸使试样的疲劳强度提高至570 MPa,在喷丸的基础上继续提高了5.5％.结论 喷丸后对试样表面进行二次喷丸对表层残余应力场的影响不大,二次喷丸主要通过降低试样表面粗糙度值和细化试样表层组织,使试样的疲劳强度得到进一步提高.
关键词:
钛合金
,
二次喷丸
,
表面粗糙度
,
残余应力
,
金相组织
,
疲劳强度
