喷丸强化对S280新型超高强度不锈钢疲劳性能的影响

为了研究适宜S280新型超高强度不锈钢的喷丸强化工艺,对S280钢进行不同工艺的喷丸强化,分析了S280钢及其不同工艺喷丸强化后的试样的表面形貌、粗糙度、旋转弯曲疲劳寿命以及疲劳断口形貌,测定了喷丸强化试样的残余应力场.结果表明:喷丸强化后S280钢疲劳寿命有了显著的提高,而大强度的铸钢丸喷丸对其疲劳寿命提高更为有利;喷丸前后的S280钢的疲劳裂纹源均在表面,但喷丸强化使疲劳裂纹由多源变为单源.     

内螺纹冷挤压强化对高强度钢疲劳性能的影响

研究了高强度人螺纹挤压强化对疲劳性能的影响。利用高精度云纹干涉法和扫描电镜,分别对螺纹牙根残余应力和疲劳试件口进行了测试和观察。疲劳对比试验结果表明,在应力为５００和６００ＭＰａ的条件下,经挤压强化的３００Ｍ高强度钢内方的寿命是切削螺纹的４～３０倍。     

喷丸强化对0Cr13Ni8Mo2Al钢疲劳性能的影响

研究了表面喷丸强化后表面残余应力,表面粗糙度和表面层残余应力场对0Cr13Ni8Mo2Al钢疲劳性能的影响,结果表明：0Cr13Ni8Mo2Al钢经喷丸强化后,在表面层残余应力场的作用下疲劳裂纹源由表面被“驱赶”到表面强化层下,疲劳寿命得到显著提高。     

表面粗糙度对喷丸残余应力场的影响

为定性研究表面粗糙度对喷丸残余应力场的影响,采用余弦曲线模拟靶材粗糙表面,建立喷丸二维有限元模型,采用ABAQUS/EXPLICIT求解器对喷丸过程进行数值模拟,研究了表面粗糙度喷丸残余应力场的影响规律,分析了同一粗糙度下弹丸尺寸和喷射速度对喷丸残余应力场的影响规律,并与表面理想光滑时的情况进行了对比.结果表明,表面粗糙度的增加使残余压应力区变浅变薄,甚至使靶材表面产生残余拉应力,不利于喷丸强化件抗疲劳性能的提高,喷丸件表面应尽可能光滑以改善喷丸效果.     

喷丸强化对OCr13Ni8Mo2Al钢疲劳性能的影响

研究了表面喷丸强化后表面残余应力、表面粗糙度和表面层残余压应力场对0Cr13Ni8Mo2Al钢疲劳性能的影响.结果表明:0Cr13Ni8Mo2Al钢经喷丸强化后,在表面层残余压应力场的作用下疲劳裂纹源由表面被"驱赶"到表面强化层下,疲劳寿命得到显著提高.     

300M超高强度钢元件疲劳特性的研究

本文采用耳片、螺栓、圆筒元件,在室温空气介质中测试了300M超高强度钢的轴向拉伸及弯曲疲劳特性。探讨了表面完整性、不同应力比R、不同热处理工艺,以及谱载对圆筒元件疲劳性能的影响。     

再次喷丸周期对TC18钛合金疲劳寿命的影响

研究了再次喷丸对于经过预先喷丸的TC18钛合金残余应力和室温疲劳寿命的影响.使用X射线衍射仪和旋转弯曲疲劳机测定了再次喷丸后的合金的表面残余应力以及总疲劳寿命.结果表明,疲劳试验会使预先喷丸的TC18钛合金疲劳试样表面残余压应力松弛30％～50％,而再次喷丸可以使由于疲劳而松弛的表面残余压应力回复到疲劳试验前试样的50％～70％.此外,相比未经过再次喷丸的试样,选择合适的再次喷丸周期可使TC18钛合金的总疲劳服役寿命提高了75％.     

喷丸件表面粗糙度及其对疲劳极限的影响

本文对40Cr钢淬火后200℃和550℃回火的两种试样,进行了多种规范的喷丸,然后测定了它们的表面粗糙度和疲劳极限。提出了表面粗糙度引起的应力集中系数的半解析表达式以及疲劳源在表面时疲劳极限的预测方法。     

高强度钢管材的喷丸强化研究

研究了超高强度钢圆管件中的疲劳性能与喷丸强化工艺之间的关系。在管壁无氧化的情况下，外壁强化时疲劳裂纹萌生于内壁表面；而当内壁强化时疲劳裂纹则萌生于外壁表面。对内外表现进行强化，可使管材的疲劳极限（Ｎ＝１０＾６）提高４２￣５４％。本文同时还研究了表面强化对旋转弯曲疲劳极限的影响。结果指出，示强化疲劳源位于表面，给出的是材料传统的表面疲劳极限（ＳＦＬ）；而强化后的疲劳裂纹萌生于次表面上，这里获得的为材     

屈服强度对40CrMnSiMoVA超高强度钢腐蚀疲劳纹扩展的影响

研究了屈服强度对４０ＣｒＭｎＳｉＭＫｏＶＡ（ＧＣ－４）超高强度钢腐蚀疲劳（ＣＦ）裂纹扩展行为的影响。结果表明，不同屈服强度时，ＧＣ－４钢在３．５％ＮａＣｌ溶液中的ＣＦ裂纹扩展曲线上，都出现了类似于应力腐蚀的平台区，而且随屈服强度提高，平台区裂纹扩展速度显著增大。研究表明，氢脆在ＧＣ－４钢的腐蚀疲劳中起重要作用，进一步的理论分析与计算表明，屈服强度会影响高温钢氢致开裂的过程和速度。     

陶瓷丸喷丸对2124铝合金疲劳性能的影响

陶瓷丸硬度大、不易破碎变形,且喷后不易残留在工件表面,是一种新型喷丸介质。为了提高2124铝合金的疲劳性能,对其喷陶瓷丸,并与喷铸钢丸、玻璃丸以及铸钢丸＋玻璃丸二次喷丸对比,研究了4种喷丸强化处理的试样的表面形貌、残余应力场分布以及平均旋转弯曲疲劳寿命,分析了喷丸处理影响疲劳性能的机制。结果表明：喷陶瓷丸后铝合金表面残...     

7A65铝合金喷丸强化表面完整性及疲劳性能

目的 以7A65高强度铝合金为研究对象,研究喷丸强度、弹丸介质(铸钢丸和陶瓷丸)对靶材疲劳性能的影响规律。方法 利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、X射线衍射仪等仪器表征喷丸强化7A65铝合金表面完整性和疲劳失效断口,分析喷丸工艺参数与疲劳性能、断裂模式的相关性。结果 喷丸强化后铝合金表面粗糙化严重,表面粗糙度从初始0.622 μm增加至4.736 μm(铸钢丸、喷丸强度为0.22 mmA),并出现褶皱损伤;在相同喷丸强度下陶瓷丸喷丸表面粗糙度较低,无褶皱损伤。2种弹丸在金属表面引入的残余应力场基本相同,残余压应力层深约300 μm,最大残余压应力值为-480.6 MPa,其产生位置为距离表面75 μm处(喷丸强度为0.22 mmA)。铝合金疲劳性能对铸钢丸介质敏感性较高,当喷丸强度较低(0.11 mmA)时喷丸强化效果最佳,疲劳寿命是原始寿命的5倍多,疲劳源从表面转移至次表面(500 μm);当喷丸强度增至0.22 mmA时,裂纹源向表面靠近,疲劳寿命为原始寿命的2倍。铝合金疲劳性能对陶瓷丸介质敏感性较低,在喷丸强度为0.11～0.22 mmA时疲劳寿命较为稳定,在喷丸强度为0.11 m...     

喷丸对TNM-TiAl合金组织以及450 ℃下高周疲劳性能的影响

目的 针对TNM-TiAl合金(Ti-43.5Al-4Nb-1Mo-0.1B)服役时受高周疲劳影响的问题,揭示喷丸处理技术对TNM-TiAl合金疲劳性能的影响规律。方法 通过扫描电镜和透射电镜分析喷丸前后的组织演变,测量喷丸前后合金表面残余应力、表面粗糙度和显微硬度分布规律,采用梯度法测量喷丸前后的高周疲劳极限,并分析断口形貌和断口附近组织。结果 喷丸后合金表面粗糙并且存在烧蚀坑,表面附近的片层团发生弯曲,在组织内部引入大量位错、位错缠结以及位错胞等缺陷。喷丸后表面粗糙度明显提高,显微硬度提高了209HV0.05,从表面到内部形成深度为260 μm的硬度梯度。喷丸后试样表面的残余压应力为446 MPa,深度约为85 μm。喷丸后在450 ℃下保温30 h后合金表面最大硬度仍比喷丸前的硬度高166HV0.05,硬化深度约为150 μm。未喷丸光滑试样、喷丸光滑试样、未喷丸缺口试样和喷丸缺口试样的疲劳极限分别为615、637、385、455 MPa,光滑试样断裂类型为穿晶解理型脆性断裂,而缺口试样为穿晶脆性断裂。结论 喷丸能够显著提高最大残余压应力和引入应力的深度,且喷丸引入的组织具有一定的热稳定性,喷丸明显提高了TNM-TiAl合金的疲劳极限。     

GC—19中温超高强度钢元件疲劳特性的研究

本文采用应力集中元件,在空气介质中测试了GC—19中温超高强度钢从室温到350℃、应力比R为0.1的轴向拉伸疲劳特性。探讨不同应力集中、不同热处理制度、不同试验温度对元件轴向拉伸疲劳性能的影响。其中讨论了R.E.Peterson与А.В.Верховский的理论应力集中系数计算经验公式。     

喷丸强化对2XXX铝合金疲劳寿命的影响

研究喷丸对2XXX铝合金拉-拉疲劳性能的影响。对未喷丸试样和喷丸强化试样的微观组织、显微硬度、残余应力和拉-拉疲劳性能进行对比分析。结果表明:喷丸处理后,试样的组织和微结构未发现明显变化,但其粗糙度、残余压应力和显微硬度有所提高,分别是未喷丸试样的6.25倍,3.85倍和1.12倍;拉-拉疲劳性能显著提高,其中值疲劳寿命是未喷丸的1.67倍。在99.9%存活率下,喷丸试样的安全寿命是未喷丸试样的1.45倍。且表面喷丸强化后疲劳裂纹源由多个变为一个。     

拉-拉疲劳载荷下钛合金湿喷丸的残余应力松弛及再次喷丸工艺EI北大核心CSCD

采用湿法喷丸强化工艺(wet shot-peening)对TC4钛合金表面进行处理,研究高、低周的拉-拉疲劳过程中合金残余应力松弛规律,探讨再次喷丸工艺(re-shot-peening,RSP)对疲劳寿命的影响。结果表明:在拉应力载荷状态下,残余压应力依然发生松弛现象。疲劳载荷水平对喷丸TC4钛合金残余压应力场(CRSF)的松弛速率、松弛程度和松弛范围具有重要影响。高周疲劳(HCF)过程中残余应力松弛主要发生在近表层0~30μm,松弛速率较慢。低周疲劳(LCF)过程中残余应力松弛发生在0~80μm,范围更大,速率更快。RSP周期对于TC4钛合金的疲劳寿命也具有较大影响。在25%和50%初始喷丸疲劳寿命进行RSP处理会显著提高疲劳寿命,而在75%初始喷丸疲劳寿命处进行RSP处理对于疲劳寿命基本没有影响。此外,RSP的强化效果与疲劳载荷水平相关,对于高周疲劳寿命提高明显。     

一种新型超高强钢喷丸强化的研究

本文系统地研究了喷丸强化工艺参数与材料表面强化和损伤的关系,强化工艺参数对表面粗糙度、残余应力的影响,以及材料表面的这些变化与疲劳的关系。结果表明:只有在适宜的喷丸强化工艺参数下,才能获得最佳的强化效果。     

喷丸强化对膜片簧疲劳性能的影响

本文研究了膜片簧经喷丸强化和疲劳试验之后残余应力的分布以及残余应力对其疲劳强度的影响。