噴丸強(qiáng)化技術(shù)ppt課件.ppt

第三講表面改性技術(shù)（噴丸強(qiáng)化技術(shù)）,邢亞哲博士/副教授長(zhǎng)安大學(xué)材料表面強(qiáng)化研究所,1,主要內(nèi)容,噴丸強(qiáng)化原理噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸材料噴丸強(qiáng)化應(yīng)用及研究噴丸技術(shù)新發(fā)展,2,概念：是將大量高速運(yùn)動(dòng)的彈丸連續(xù)噴射到零件表面上，使金屬表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形，形成一定厚度的形變硬化層的工藝過程。,第一節(jié)噴丸強(qiáng)化原理,3,（1）形成高密度位錯(cuò)，其在隨后交變應(yīng)力及溫度的作用下逐漸排列規(guī)則，呈現(xiàn)多邊形，在硬化層內(nèi)形成了更小的亞晶粒；,硬化層內(nèi)產(chǎn)生的兩種變化,（2）形成了高的宏觀殘余壓應(yīng)力。,4,第二節(jié)噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸材料,設(shè)備,1）氣動(dòng)式噴丸機(jī),優(yōu)點(diǎn)：操作靈活。缺點(diǎn)：功耗大、效率低。應(yīng)用：要求噴丸強(qiáng)度較低、品種多、批量小、形狀復(fù)雜、尺寸較小的零件。,5,2）機(jī)械離心式噴丸機(jī),優(yōu)點(diǎn)：功率小、效率高、噴丸質(zhì)量穩(wěn)定。缺點(diǎn)：設(shè)備制造成本高。應(yīng)用：要求噴丸強(qiáng)度高、品種少、批量大、形狀簡(jiǎn)單、尺寸較大的零件。,6,彈丸,形狀尺寸：一般為圓球形，直徑一般為0.05-1.5mm。,材質(zhì)：鑄鐵丸、鑄鋼丸、不銹鋼丸、彈簧鋼丸、玻璃丸、陶瓷丸等。,應(yīng)用：1）黑色金屬零件：鑄鋼丸、鑄鐵丸或玻璃丸；2）有色金屬和不銹鋼零件：玻璃丸或不銹鋼丸。,7,第三節(jié)噴丸強(qiáng)化應(yīng)用及研究,目的：細(xì)化晶粒，提高性能。,李慕勤,等.材料表面工程技術(shù)，2010.,Al-Si合金噴丸處理后斷面結(jié)構(gòu),流變區(qū),8,王明濤,等.航空制造技術(shù)，5（2012）92.,材料：2024-T351鋁合金板材,9,王明濤,等.航空制造技術(shù)，5（2012）92.,10,7075鋁合金噴丸,胡永會(huì),等.材料研究與應(yīng)用，4（2010）174.,11,胡永會(huì),等.材料研究與應(yīng)用，4（2010）174.,12,胡永會(huì),等.材料研究與應(yīng)用，4（2010）174.,13,王欣,等.材料保護(hù)，44（2011）9.,2124-T851鋁合金噴丸,二次噴丸：鑄鋼丸+玻璃丸,14,王欣,等.材料保護(hù)，44（2011）9.,2124-T851鋁合金噴丸,15,李茂林.中國(guó)表面工程，20（2007）18.,Al-Zn-Mg合金高能噴丸,樣品在真空爐中固溶處理（480，60min），直徑8mm的不銹鋼彈丸,16,李茂林.中國(guó)表面工程，20（2007）18.,Al-Zn-Mg合金高能噴丸,17,李茂林.中國(guó)表面工程，20（2007）18.,Al-Zn-Mg合金高能噴丸,18,陳勃,等.航空學(xué)報(bào)，31（2010）519.,19,第四節(jié)噴丸技術(shù)新發(fā)展,激光噴丸,短脈沖的高峰值功率密度的激光輻射金屬靶材時(shí)，金屬表面吸收層吸收激光能量發(fā)生爆炸性汽化蒸發(fā)，產(chǎn)生高溫高壓的等離子體，該等離子體受到約束層的約束而產(chǎn)生高強(qiáng)度壓力沖擊波，作用于金屬表面并向內(nèi)部傳播。當(dāng)沖擊波的峰值壓力超過金屬的動(dòng)態(tài)屈服強(qiáng)度時(shí)，金屬表面就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變硬化，并殘留很大的壓應(yīng)力。,20,激光噴丸（LY2合金）,馬壯,等.特種加工技術(shù)與裝備，10（2007）36.,21,激光噴丸（6061-T6合金）,周建忠,等.中國(guó)激光，38（2011）0703009-1.,22,激光噴丸（6061-T6合金）,周建忠,等.中國(guó)激光，38（2011）0703009-1.,23,第四節(jié)噴丸技術(shù)新發(fā)展,張新華,等.航空制造技術(shù)，13（2008）78.,超聲噴丸,超聲噴丸與普通噴丸的主要區(qū)別為彈丸（或撞針）從各方向以超聲頻撞擊已被固定的材料表面。,應(yīng)用：1）由于其引入材料內(nèi)部的能變較大,常用于實(shí)現(xiàn)材料表面的納米化,降低氮化溫度等方面；2）在飛機(jī)、坦克、汽車和各種機(jī)械設(shè)備的齒輪、軸承、渦輪盤、葉片及模具、切削工具等。,優(yōu)勢(shì)：實(shí)施方便、效果顯著、適應(yīng)面廣、消耗低等。,24,超聲噴丸與普通噴丸效果比較（7075-T651合金）,張新華,等.航空制造技術(shù)，13（2008）78.,25,超聲噴丸與普通噴丸效果比較（7075-T651合金）,張新華,等.航空制造技術(shù)，13（2008）78.,26,超聲噴丸與普通噴丸效果比較（7075-T651合金）,張新華,等.航空制造技術(shù)，