彈簧噴丸強(qiáng)化技術(shù)規(guī)范

1、彈簧噴丸強(qiáng)化技術(shù)規(guī)范1. 范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于以提高和改善彈簧疲勞強(qiáng)度與應(yīng)力腐蝕斷裂強(qiáng)度為目的的噴丸強(qiáng)化工藝技術(shù)。包括：圓柱螺旋壓縮彈簧和汽車鋼板彈簧，其它彈簧的噴丸處理可參照使用。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了圓柱螺旋壓縮彈簧（簡稱圓簧）和汽車鋼板彈簧（簡稱板簧）噴丸強(qiáng)化的適用范圍、術(shù)語、噴丸介質(zhì)的要求、試片、試片夾具和弧高度測具、技術(shù)要求、檢驗(yàn)規(guī)則與試驗(yàn)方法等。2. 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或制定版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注

2、日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T 6481鑄鋼丸(標(biāo)準(zhǔn)中未出現(xiàn))GB/T 1805彈簧術(shù)語GB/T 230.1金屬洛氏硬度試驗(yàn)(標(biāo)準(zhǔn)中未出現(xiàn))GB/T 4340.1金屬維氏硬度試驗(yàn) 第1部分:試驗(yàn)方法(標(biāo)準(zhǔn)中未出現(xiàn))GSB  A69001噴丸弧高度試片3. 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)，其余按GB/T 1805彈簧術(shù)語中的規(guī)定。3.1噴丸強(qiáng)化工藝參數(shù)是指彈丸材料、彈丸尺寸、彈丸硬度、彈丸速度、彈丸流量、噴射角度、噴射時(shí)間、噴槍或離心輪至零件表面的距離。3.2阿爾曼試片（Almen試

3、片）是用于綜合度量噴丸強(qiáng)化工藝參數(shù)的一種專用的試片，以下簡稱試片。3.3試片夾具是用于固定試片的工具。3.4弧高度試片在彈丸的沖擊下表面層發(fā)生塑性流變，導(dǎo)致試片向噴丸面呈球面狀彎曲。取一平面作為基準(zhǔn)面切入變形球面內(nèi)，則由該基準(zhǔn)面至球面最高點(diǎn)之間的距離稱為弧高度。3.5弧高度測具是用于測定試片經(jīng)噴丸后在所規(guī)定長度范圍內(nèi)產(chǎn)生的弧高度值的一種專用測量工具。3.6弧高度曲線在其他的噴丸強(qiáng)化工藝參數(shù)不變的條件下，同一類型的試片分別各自接受不同時(shí)間的噴丸，獲得一組弧高度值f隨噴丸時(shí)間t（或噴丸次數(shù)）變化的數(shù)據(jù)，由這組數(shù)據(jù)在弧高值-時(shí)間坐標(biāo)上繪制出的曲線，叫做弧高度曲線。3.7噴丸強(qiáng)度任何一組工藝參數(shù)下的弧

4、高度曲線上只存在一個(gè)飽和點(diǎn)，過此飽和點(diǎn)弧高度值隨噴丸時(shí)間而緩慢增高。在一倍于飽和點(diǎn)的噴丸時(shí)間下，弧高值的增量不超過飽和點(diǎn)處弧高值的10%，飽和點(diǎn)處的弧高值就定義為該組工藝參數(shù)的噴丸強(qiáng)度。3.8表面覆蓋率受噴零件表面上彈坑占據(jù)的面積與受噴表面總面積的比值，稱為表面覆蓋率（簡稱覆蓋率），通常以百分?jǐn)?shù)表示。3.10普通噴丸（自由噴丸）    彈簧在無任何外力作用和常溫下自由接受噴丸強(qiáng)化處理。3.11應(yīng)力/應(yīng)變噴丸彈簧在恒定的外力作用下接受噴丸強(qiáng)化處理。3.12多級噴丸彈簧接受數(shù)次（通常1至3次）噴丸強(qiáng)化處理。4. 噴丸強(qiáng)化原理噴丸強(qiáng)化工藝是利用高速運(yùn)

5、動(dòng)的彈丸流對金屬表面的沖擊而使表面產(chǎn)生循環(huán)塑性應(yīng)變層，由此導(dǎo)致該層的顯微組織發(fā)生有利的變化并使表層引入殘余壓應(yīng)力場。表層的顯微組織和殘余壓應(yīng)力場是提高金屬材料及其彈簧的疲勞（包括微震疲勞）斷裂和應(yīng)力腐蝕（含氫脆）斷裂抗力的兩個(gè)強(qiáng)化因素，以提高彈簧的可靠性和耐久性。5. 噴丸介質(zhì)的要求5.1彈丸的種類及材質(zhì)見表1。表1名稱符號(hào)材質(zhì)大體形狀一般直徑(mm)硬度HRC（HV）切絲丸CW鋼圓柱0.2337.062.5（350750）精整鋼絲切丸CCW鋼倒圓圓柱0.2337.062.5（350750）鑄鋼丸SS鑄鋼球420.066.0（226850）玻璃丸GB玻璃球146.052.5（4505

6、50）陶瓷丸CB陶瓷球149.564.0（500800）注：一般用途的圓簧推薦使用精整鋼絲切丸、鑄鋼丸，其硬度值49.5 HRC62.5HRC（500HV750HV）；注：一般用途的板簧推薦使用精整鋼絲切丸，其硬度值為44HRC52HRC。5.2彈丸形狀凡外形表面光滑呈球形或橢球形以及尺寸符合規(guī)定規(guī)格要求的彈丸均稱為合格彈丸（如圖1所示）。而外形呈現(xiàn)出尖銳角的或呈長針狀的彈丸，鑄造丸中含有沙眼和氣孔的彈丸以及尺寸超出規(guī)定規(guī)格的彈丸，均稱為不合格彈丸。合格彈丸形狀         圖1-1合格彈丸

7、形狀不合格彈丸形狀 ）呈長針狀、沙眼和氣孔的彈丸                 ）尖銳角的彈丸圖1-2不合格彈丸形狀 圖1彈丸形狀6試片6.1型號(hào)是用70號(hào)彈簧鋼制成，共有三種尺寸規(guī)格，其符號(hào)分別為N、A、C。三種試片的主要技術(shù)規(guī)格應(yīng)符合表2中的要求，其它技術(shù)條件應(yīng)符合GSB A69001的要求。表2項(xiàng)目試片型號(hào)NAC長度（mm）76.11±0.29寬度（mm）18.99±0

8、.06厚度（mm）0.79±0.021.29±0.022.38±0.02平面度偏差（mm）±0.025表面粗糙度（m）0.631.25表面硬度（HRC）44506.2使用范圍A型試片適用于中強(qiáng)度范圍； N型試片適用于低強(qiáng)度范圍；C型試片適用于高強(qiáng)度范圍。7試片夾具和弧高度測具7.1試片夾具采用結(jié)構(gòu)鋼制造，硬度應(yīng)大于55HRC。夾具的形狀及尺寸應(yīng)符合圖2中的要求。ab圖2試片夾具及結(jié)構(gòu)尺寸圖7.2弧高度測具弧高度測具和構(gòu)造和尺寸精度按圖3的規(guī)定。圖3弧高度測具及結(jié)構(gòu)尺寸圖8 技術(shù)要求8.1噴丸前的準(zhǔn)備8.1.1除了特殊注明之外（例如需要

9、對部分噴丸表面進(jìn)行切削加工），彈簧噴丸前的尺寸及表面粗糙度應(yīng)該滿足圖樣上的要求。8.1.2彈簧在噴丸前應(yīng)完成規(guī)定的熱處理。8.1.3彈簧的無損檢測應(yīng)在噴丸處理前完成。有特殊要求時(shí)也可在噴丸后進(jìn)行。8.1.4待噴彈簧表面應(yīng)清潔、干燥、無油污。8.2噴丸后的處理8.2.1噴丸后的后續(xù)工序中如需對彈簧件加熱處理時(shí)，其加熱溫度不得超過245。8.2.2噴丸后的彈簧在特殊情況下允許采用機(jī)械方法整修，但只允許在彈簧承受負(fù)荷的方向上進(jìn)行。8.2.3彈簧的噴丸強(qiáng)化區(qū)內(nèi)不允許做硬度試驗(yàn)。8.2.4噴丸后宜采用不損傷彈簧表面的方法去除殘余的彈丸。8.3噴丸的質(zhì)量8.3.1噴丸強(qiáng)度及公差彈簧經(jīng)過噴丸處理后，噴丸強(qiáng)度

10、應(yīng)按圖樣規(guī)定，并按照6.2條中選取。圖樣未給出噴丸強(qiáng)度的公差時(shí)，噴丸強(qiáng)度只有正偏差。公差范圍規(guī)定為0+30%,正公差的最小值不應(yīng)低于0.08mm。8.3.2噴丸覆蓋率彈簧經(jīng)噴丸后表面的覆蓋率應(yīng)大于等于90%。9.檢驗(yàn)規(guī)則與試驗(yàn)方法9.1噴丸強(qiáng)度檢驗(yàn)方法。9.1.1 將試片從夾具上取下，用精度為0.01mm的百分表，在弧高度測具上測量弧高度。9.1.2 再另取試片，重復(fù)9.1.1中所規(guī)定的操作，便可獲得數(shù)個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)(至少應(yīng)獲得6個(gè)以上的試驗(yàn)點(diǎn))，將這些數(shù)據(jù)畫在弧高噴丸時(shí)間坐標(biāo)圖上，可獲得一條如圖5曲線(即弧高曲線)。l 圖4 弧高度測量示意圖圖5 弧高曲線圖

11、9.2覆蓋率的檢驗(yàn)方法用10倍放大鏡目視，對照圖6圖9作出判斷。圖698；圖790%；圖860%；圖950%。附錄A（資料性附錄）噴丸強(qiáng)化設(shè)備A.1根據(jù)驅(qū)動(dòng)彈丸運(yùn)動(dòng)的方式噴丸強(qiáng)化設(shè)備可分為兩種類型：-以機(jī)械離心式噴丸機(jī)為主構(gòu)成的噴丸強(qiáng)化設(shè)備；-以氣動(dòng)式噴丸機(jī)為主構(gòu)成的噴丸強(qiáng)化設(shè)備。A.2兩種類型的噴丸強(qiáng)化設(shè)備根據(jù)需要可配備以下裝置：a）彈丸尺寸篩選裝置；b）破碎彈丸分選裝置；c）彈丸流量控制裝置；d）壓縮空氣的流量與壓力的穩(wěn)定裝置；e）噴丸強(qiáng)化室的抽風(fēng)排塵裝置。A.3彈簧的模擬件    彈簧模擬件是用來調(diào)整噴丸強(qiáng)化工藝參數(shù)的，同時(shí)也是用來檢驗(yàn)和控制彈簧噴

12、丸強(qiáng)化質(zhì)量的工具。應(yīng)能滿足以下要求：a）以實(shí)際彈簧零件作為模擬件，或另外加工彈簧的模擬件；b）模擬件應(yīng)在與彈簧實(shí)際生產(chǎn)的相同條件下接受處理；c）模擬件上固定弧高試片的位置與數(shù)目應(yīng)滿足圖樣規(guī)定的要求。d）通過模擬件的試驗(yàn)，只有當(dāng)模擬件上獲得的噴丸強(qiáng)度達(dá)到彈簧圖樣上規(guī)定的要求時(shí)方可對彈簧進(jìn)行噴丸生產(chǎn)。附錄B（資料性附錄）噴丸前噴丸強(qiáng)度及覆蓋率的調(diào)整B.1調(diào)整噴丸強(qiáng)度所使用的弧高度試片，當(dāng)噴丸強(qiáng)度處在0.150.60Amm范圍時(shí)，應(yīng)采用A試片；當(dāng)噴丸強(qiáng)度大于0.60Amm時(shí)，則應(yīng)采用C試片；當(dāng)噴丸強(qiáng)度小于0.15Amm時(shí)，采用N型試片。試片夾具和弧高度測具應(yīng)符合7的規(guī)定。一般通用彈簧的噴丸強(qiáng)度應(yīng)采用0.18C，但特殊規(guī)格的彈簧應(yīng)根據(jù)具體情況另行選定。B.2將試片夾具分別固定在圖樣規(guī)定的各個(gè)噴丸部位的模擬件上。再把試片固定在夾