為了探討陶瓷丸噴丸強(qiáng)化對TC4-DT鈦合金疲勞行為的影響,對TC4-DT鈦合金進(jìn)行了鑄鋼噴丸強(qiáng)化和陶瓷噴丸強(qiáng)化,采用表面輪廓儀、掃描電子顯微鏡、旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞、軸向疲勞等研究了2種噴丸介質(zhì)對TC4-DT鈦合金表面粗糙度、表面形貌、表面殘余壓應(yīng)力、疲勞壽命、疲勞強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:陶瓷丸噴丸對TC4-DT鈦合金疲勞極限影響不大,陶瓷丸噴丸后表面形貌和粗糙度明顯優(yōu)于鑄鋼丸噴丸表面,陶瓷丸噴丸強(qiáng)化效果優(yōu)于鑄鋼丸噴丸,可提高疲勞壽命達(dá)20倍以上。對于薄壁零件噴丸強(qiáng)化,陶瓷噴丸強(qiáng)度不宜超過0.15 A,噴丸強(qiáng)度過高,強(qiáng)化效果不佳。 

【文章來源】：材料保護(hù). 2020年05期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

光滑旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試樣(應(yīng)力集中系數(shù)Kt=1)

板型疲勞試樣

噴丸強(qiáng)化會引起金屬零件幾何尺寸和表面粗糙度增大，甚至造成表面開裂、脫層等表面損傷，這些因素會損害金屬零件的表面完整性和抗疲勞性能[7,8]。表3為不同噴丸工藝下鈦合金噴丸表面粗糙度和表面殘余應(yīng)力值，可以看出，噴丸處理使TC4-DT鈦合金的表面粗糙度增加，由于陶瓷丸密度小，沖擊量小，故在同樣強(qiáng)度下采用陶瓷丸噴丸后試樣的表面粗糙度明顯低于鑄鋼丸噴丸表面;未噴丸試樣的殘余壓應(yīng)力值較小，噴丸強(qiáng)化后表面殘余壓應(yīng)力值均變大且陶瓷噴丸后表面殘余壓應(yīng)力值較鑄鋼噴丸大。材料表面殘余壓應(yīng)力有抑制疲勞裂紋萌生的作用，故直接影響其疲勞性能，產(chǎn)生較大殘余壓應(yīng)力的陶瓷噴丸會得到更好的疲勞性能。由3種試樣的SEM形貌(圖3)可以看到，未經(jīng)噴丸處理的TC4-DT鈦合金基材表面有輕微的拋光磨痕，兩種噴丸工藝都消除了未噴丸試樣表面細(xì)微的磨痕，未觀察到微裂紋。經(jīng)過噴丸處理后，試樣表面出現(xiàn)了不同深度和大小的坑，鑄鋼噴丸表面形貌為大而深的彈坑，陶瓷噴丸表面呈平整、密而淺的彈坑，這也解釋了鑄鋼噴丸后表面粗糙度明顯大于陶瓷噴噴丸表面的原因。通常來說，材料強(qiáng)度越大，硬度越高，應(yīng)力集中越敏感，由于加工缺陷造成的應(yīng)力集中對疲勞的影響就越嚴(yán)重[9,10]。所以在其他條件相同的情況下，試樣表面粗糙度越高，疲勞壽命越短。2.2 陶瓷丸噴丸對旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試樣疲勞壽命和疲勞強(qiáng)度的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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