噴丸作為一種表面強(qiáng)化工藝,可以顯著地提高零件的疲勞強(qiáng)度,廣泛的應(yīng)用在汽車、船舶、石油等行業(yè)。噴丸強(qiáng)化工藝技術(shù)提高零部件疲勞性能的關(guān)鍵因素主要是使材料表層與次表產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力,同時(shí)細(xì)化了表面晶粒組織結(jié)構(gòu),但是由于彈丸在沖擊過(guò)程中造成了表面粗糙度的升高,容易在受力過(guò)程中產(chǎn)生缺口效應(yīng),形成應(yīng)力集中,降低材料局部的疲勞強(qiáng)度,從而影響整個(gè)零部件的使用狀況。在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,通常利用ALMEN試片弧高測(cè)試噴丸強(qiáng)度,但是噴丸強(qiáng)度的弧高值只是反映了彈丸撞擊受噴材料的能量,即使同一噴丸強(qiáng)度下噴射不同材料的工件,噴丸后的殘余應(yīng)力場(chǎng)也顯著不同,壓應(yīng)力層的深度也很難劃一;控制不同的噴丸工藝參數(shù)而保持同一噴丸強(qiáng)度,則受噴工件材料即使一樣,殘余應(yīng)力場(chǎng)仍有差別;很難從噴丸強(qiáng)度來(lái)判斷殘余應(yīng)力場(chǎng),而殘余應(yīng)力場(chǎng)正是影響金屬零部件疲勞性能的重要因素,因此有必要研究單個(gè)工藝參數(shù)對(duì)殘余應(yīng)力場(chǎng)的影響。論文圍繞著噴丸工藝提高零部件疲勞性能出發(fā),通過(guò)對(duì)金屬疲勞損傷過(guò)程進(jìn)行分析,以及介紹了噴丸強(qiáng)化工藝所產(chǎn)生的強(qiáng)化機(jī)制,對(duì)噴丸提高零部件的疲勞強(qiáng)度的作用進(jìn)行論述,同時(shí)利用有限元數(shù)值模擬,對(duì)不同噴丸強(qiáng)化工藝參數(shù)所形成的殘余應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行數(shù)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)艦船研究院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

噴丸工藝相關(guān)參數(shù)

圖 1.3 噴丸殘余應(yīng)力場(chǎng)力場(chǎng)的分布情況受到噴丸強(qiáng)化工藝參數(shù)的影響較大。如大的彈丸可能會(huì)力場(chǎng)，受噴材料越硬，會(huì)導(dǎo)致表面的殘余應(yīng)力越大。同時(shí)，通過(guò)大量的料屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度越高，所形成的表面殘余壓應(yīng)力值與最大殘余壓一般情況下，表面的殘余壓應(yīng)力是小于材料的屈服強(qiáng)度，由于彈丸的撞擊細(xì)化，提高了材料表面宏觀的屈服強(qiáng)度，導(dǎo)致表面的材料的屈服強(qiáng)度升壓應(yīng)力有可能大于屈服強(qiáng)度。同時(shí)，由于受到材料各向異性的影響，在殘余應(yīng)力場(chǎng)也不同[17]、[18]。沖擊表面的過(guò)程中，受噴材料發(fā)生不均勻的變化，在彈丸所形成的彈坑率最大，并且沿深度方向逐漸減小，同時(shí)變形強(qiáng)化層組織的細(xì)化程度也遞減[19]、[20]，如圖 1.4 所示：

圖 1.3 噴丸殘余應(yīng)力場(chǎng)況受到噴丸強(qiáng)化工藝參數(shù)的影響較大。如大料越硬，會(huì)導(dǎo)致表面的殘余應(yīng)力越大。同時(shí)抗拉強(qiáng)度越高，所形成的表面殘余壓應(yīng)力值面的殘余壓應(yīng)力是小于材料的屈服強(qiáng)度，由材料表面宏觀的屈服強(qiáng)度，導(dǎo)致表面的材料大于屈服強(qiáng)度。同時(shí)，由于受到材料各向異不同[17]、[18]。程中，受噴材料發(fā)生不均勻的變化，在彈丸沿深度方向逐漸減小，同時(shí)變形強(qiáng)化層組織如圖 1.4 所示：

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2988903