噴丸強化技術(shù)

1、第三講 表面改性技術(shù)（噴丸強化技術(shù),邢亞哲 博士/副教授 長安大學 材料表面強化研究所,主要內(nèi)容,噴丸強化原理 噴丸強化設備及彈丸材料 噴丸強化應用及研究 噴丸技術(shù)新發(fā)展,概念：是將大量高速運動的彈丸連續(xù)噴射到零件表 面上，使金屬表面產(chǎn)生強烈的塑性變形，形 成一定厚度的形變硬化層的工藝過程,第一節(jié) 噴丸強化原理,1）形成高密度位錯，其 在隨后交變應力及溫 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 壓應力,第二節(jié) 噴丸強化設備及彈丸材料,設備,1）氣動式噴丸機,優(yōu)點：操作靈活 。 缺點：功耗大、效率低。 應用：要求噴丸

2、強度較低、 品種多、批量小、 形狀復雜、尺寸較 小的零件,2）機械離心式噴丸機,優(yōu)點：功率小、效率高、 噴丸質(zhì)量穩(wěn)定。 缺點：設備制造成本高。 應用：要求噴丸強度高、 品種少、批量大、 形狀簡單、尺寸較 大的零件,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,第三節(jié) 噴丸強化應用及研究,目的：細化晶粒，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),王明濤, 等. 航空制造

3、技術(shù)，5（2012）92,材料：2024-T351鋁合金板材,王明濤, 等. 航空制造技術(shù)，5（2012）92,7075鋁合金噴丸,胡永會, 等. 材料研究與應用，4（2010）174,胡永會, 等. 材料研究與應用，4（2010）174,胡永會, 等. 材料研究與應用，4（2010）174,王欣, 等. 材料保護，44（2011）9,2124-T851鋁合金噴丸,二次噴丸： 鑄鋼丸+玻璃丸,王欣, 等. 材料保護，44（2011）9,2124-T851鋁合金噴丸,李茂林. 中國表面工程，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8m

4、m的不銹鋼彈丸,李茂林. 中國表面工程，20（2007）18,Al-Zn-Mg合金高能噴丸,李茂林. 中國表面工程，20（2007）18,Al-Zn-Mg合金高能噴丸,陳勃, 等. 航空學報，31（2010）519,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，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)生高強度壓力沖擊波，作用于金屬表面并向內(nèi)部傳播。當沖擊波的峰值壓力超過金屬的動態(tài)屈服強度時，金屬表面就會產(chǎn)生應變硬化，并殘留很大的壓應力,激光噴丸（LY2合金,馬壯, 等. 特種加工技術(shù)與裝備，10（200

5、7）36,激光噴丸（6061-T6合金,周建忠, 等. 中國激光，38（2011）0703009-1,激光噴丸（6061-T6合金,周建忠, 等. 中國激光，38（2011）0703009-1,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,應用：1）由于其引入材料內(nèi)部的能變較大,常用于實現(xiàn) 材料表面的納米化,降低氮化溫度等方面； 2）在飛機、坦克、汽車和各種機械設備的齒輪、 軸承、渦輪盤、葉片及模具、切削工具等,優(yōu)勢：實施方便、效果顯著、適應面廣、消耗低等,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,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,超聲噴丸與普通噴丸效果比較（7075-T651合金,張新華, 等.