湘西抛丸强化机械原理-抛丸应力

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抛丸强化机械原理

抛丸强化抛丸机器是专为提高承受交变应力的部件的疲劳强度而设计的工艺。磨削、铣削、弯曲等表面处理工艺或热处理工艺会产生拉伸残余应力，使零件的寿命周期缩短，而/[k2/]淬火可以消除拉伸/[k2/]机的抛丸强化转变，从而大大提高零件的寿命周期和zui大承载能力。

抛丸强化是一种冷加工工艺，用来产生残余压应力层，提高金属的力学性能。抛丸加强使用抛丸(圆形金属、玻璃或陶瓷颗粒)以足够的力冲击金属表面，使其产生塑性变形。抛丸机器的冲击可以引起金属表面的塑性变形，从而改变金属表面的机械性能；抛丸强化处理的主要好处是延缓或防止高拉应力合金构件出现裂纹；我们可以将这些不良的制造和运行拉应力转化为可以提高使用寿命的残余压应力，从而延长部件的使用寿命。
强化过程会在部件表面产生残余压应力。压应力有助于防止裂纹，因为裂纹不能在抛丸强化引起的压缩环境中扩展。

每个抛丸喷涂在构件表面时，会产生一个小的压痕，产生压应力。所以，如果构件表面有凹痕，说明凹痕下面的材料被压缩了。使用抛丸冲击不仅会在表面产生一个凹痕，还会产生数千个凹痕。zui后，在部件的表面上形成压缩应力层。
这种工艺的好处已经得到证明，比如在高应力条件下使用的寿命相对较短的部件(如F1赛车)，以及航空发动机和结构件中使用的寿命更长、稳定性更好的关键零件。

残余应力的值取决于一些变量，包括抛丸工艺参数和部件材料的硬度。因为该工艺经常用于增强关键安全部件的性能，所以需要确保达到正确的应力强度并具有高的可重复性。做到这一点非常重要。

这个过程用一个系统来测量抛丸产生的能量，所以不需要估算。这是通过“阿尔门”优惠券测试过程实现的。阿尔门试件采用弹簧钢，硬度和平整度公差要求严格，只有一面受冲击抛丸。诱发的压缩应力将导致样品弯曲或成弧形。弯曲程度与抛丸产生的能量成正比，可以用‘阿尔门规’测量。阿尔门试件产生的弧高随抛丸的速度和质量而变化，即由喷丸流产生但被试件吸收的能量。如果抛丸加工时间增加一倍，且almen样品的弧高或挠度增加10%或更少，则认为已达到成分饱和。控制过程如图所示。

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