喷丸强化综合效应理论的工业应用

根据喷丸强化综合效应理论，全面考虑材料的表面疲劳极限、喷丸残余应力场以及表面粗糙度的作用，提出了预测喷丸件疲劳极限的总体方案和优化喷丸的γ准则。最后以40Cr钢的喷丸处理和疲劳试验对方案和准则作了验证。结果表明，本方案能够预测疲劳源位置、疲劳极限和优化喷丸规范。     

喷丸强化因素对Ti811合金高温微动疲劳抗力的影响

探讨了高温下喷丸强化（SP）因素（残余压应力引入、表面粗糙度增大、表面加工硬化等）对Ti811钛合金微动疲劳（FF）抗力的作用规律和机制。结果表明，SP处理可以有效地提高350℃高温下Ti811合金的微动疲劳抗力，但对500℃下FF抗力有不利影响：SP引入的表层残余压应力增加裂纹闭合力，是SP提高350℃高温下钛合金FF抗力最为重要的因素，SP表面加工硬化的作用为次要因素；SP造成的粗糙度增大在350℃和500℃高温下对钛合金的FF抗力呈现出不利的作用，原因是表面机械损伤的影响突出，这种影响与残余压应力的存在状态有关。     

喷丸强化对渗氮40Cr和30CrMo钢疲劳性能的影响

对40Cr和30CrMo钢进行渗氮、喷丸等单一强化和渗氮后喷丸的复合强化处理,测定了钢件表层的残余应力与显微硬度,采用升降法确定了1×10 7循环周次下的疲劳强度.结果表明,渗氮、喷丸和渗氮 喷丸表面强化均可提高40Cr和30CrMo钢疲劳强度,但渗氮后喷丸复合强化的效果最佳.对疲劳试样的断口分析表明,调质未表面强化试样的疲劳裂纹源于表面,而强化试样的疲劳裂纹源于强化层下的次表层.     

激光喷丸与机械喷丸复合强化对2124-T851铝合金疲劳寿命的影响

目的 研究激光喷丸(LSP)、机械喷丸(SP)及其复合强化(LSP+SP)对2124-T851铝合金四点弯曲疲劳寿命的影响.方法 激光喷丸强化的脉冲激光能量为6 J,脉冲宽度为20 ns,光斑直径为2 mm,半圆搭接.喷丸强化采用直径为0.3 mm的陶瓷弹丸,喷丸压力为0.2 MPa,喷丸覆盖率大于100％.采用X射线...     

高能喷丸强化60CrMnBA弹簧钢残余应力和疲劳性能研究

利用气动式喷丸机对60CrMnBA弹簧钢进行喷丸强化处理,对喷丸强化前后试样小孔两侧残余应力分布进行测试,研究喷丸时间对60CrMnBA弹簧钢疲劳寿命的影响。结果表明,机械喷丸强化后,60CrMnBA弹簧钢表层分布高幅值残余压应力,显著降低了疲劳裂纹的扩展速率,疲劳寿命明显提高。     

喷丸强化对TC21高强度钛合金疲劳性能的影响

对TC21疲劳试样进行喷丸,测定未强化试样和喷丸强化试样的旋转弯曲疲劳S-N曲线和采用升降法测定1×107周次下的条件疲劳极限,利用X射线应力仪测定了残余应力,用扫描电镜分析了疲劳断口.试验结果表明,喷丸不仅可显著延长TC21钛合金的疲劳寿命和提高疲劳强度,而且能使疲劳裂纹不再从表面萌生而是从表面强化层下的基体材料处形成并向四周扩展.     

ZMl Mg合金的表面滚压强化SCIEI

研究了表面滚压对ＺＭ１Ｍｇ合金疲劳强度和疲劳缺口敏感度的影响。结果表明，滚压可使其光滑疲劳极限提高５７％，缺口疲劳极限提高２００％，大大降低疲劳缺口敏感度，使ｑ出现负值。ｈｃｐ的ＺＭ１Ｍｇ合金滚压时以滑移和孪生方式变形和形变强化，引入高的残余压应力，有利于提高缺口疲劳极限和降低疲劳缺口敏感度。     

激光冲击强化与喷丸强化对FGH97高温合金疲劳性能的影响

对FGH97粉末高温合金进行激光冲击强化和喷丸强化,利用X射线应力分析仪测定强化层的残余应力,测定650℃下旋转弯曲疲劳性能,利用SEM观察分析疲劳断口特征。 结果表明,2种表面强化方法都可以提高FGH97粉末高温合金的疲劳性能,但激光冲击强化试样比喷丸强化试样具有更深的残余压应力层和较好的表面粗糙度,且残余应力在高温疲劳载荷下的松弛较小,因此具有更好的强化效果;与未表面强化的试样相比,喷丸强化试样和激光冲击强化试样的疲劳裂纹源都出现在亚表面,而未强化试样的疲劳裂纹源则出现在表面。     

喷丸强化因素对Ti合金微动疲劳抗力的作用

探讨了喷丸强化（SP）三因素（残余压应力引入,表面粗糙度增大和表面加工硬化）在改善Ti合金微动疲劳（FF）性能中的作用规律和机制。结果表明,SP引入表层残余应力和导致粗糙度增大对提高Ti合金FF抗力起重要作用。前者的作用大于后者,且二者之间存在协同作用效应,即SP表面因粗糙度增大而减缓了表层残余应力的SP引入的表面残余应力主要通过增加裂纹闭合力,抑制FF裂纹早期扩展来提高FF抗力。在表面应力集中严重的接触几何条件下,裂纹扩展控制FF过程,此时SP层残余应力的作用更加显著。     

EFFECT OF MICROSTRUCTURE ON FATIGUE CRACK INITIATION OF SHOT PEENED COPPER AND BRASS

ＥＦＦＥＣＴＯＦＭＩＣＲＯＳＴＲＵＣＴＵＲＥＯＮＦＡＴＩＧＵＥＣＲＡＣＫＩＮＩＴＩＡＴＩＯＮＯＦＳＨＯＴＰＥＥＮＥＤＣＯＰＰＥＲＡＮＤＢＲＡＳＳＫ．Ｗ．Ｘｕ;Ｎ．Ｓ．ＨｕａｎｄＪ．Ｗ．Ｈｅ（Ｓｔａｔｅ－ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＭｅｃｈａｎｉｃ...     

垂直晶界和倾斜晶界Cu双晶的疲劳开裂行为及其机制

用扫描电镜（ＳＥＭ）研究了一种垂直晶界和两种倾斜晶界Ｃｕ双晶的疲劳开裂行为及其机制。这三种双晶组元晶体的取向均为「１３４」。结果表明,沿晶界的疲劳开裂是Ｃｕ双晶疲劳破坏的主要形式,但垂直晶界和倾斜晶界双晶疲劳裂纹萌生的机制有所不同。垂直晶界双晶沿晶疲劳裂纹主要由驻留滑移带撞击晶界面产生,而倾斜晶界双晶疲劳裂纹的萌生是由晶界两侧晶粒的滑移台阶而引起的应力集中所致。造成这种差别的原因同两种双晶的活动滑     

60Mn钢喷丸表面的力学性能

利用Ｘ射线应力分析技术和应变电测法，对淬火加低温回火６０Ｍｎ钢的喷丸表面和未喷丸表面的屈服应力进行了测量．结果表明，喷丸处理虽然使表面Ｘ射线衍射线的半高宽值显著减小，却使其屈服应力得到提高．这一发现说明，即使对于硬状态材料，喷丸表面也能获得组织强化，对于某些材料状态，半高宽测量结果不能正确反映其表面的力学特性．     

Cu双晶的循环形变行为与疲劳裂纹萌生：Ⅱ.疲劳裂纹萌生与早期扩展

用扫描电镜观察了受应变疲劳载荷作用的Ｃｕ双晶物的表面形貌，发现晶界是疲劳形变双晶是有利的裂纺萌生地点，在滑移带撞击晶界的地方，特别是在几条粗滑移带共同撞击晶界的地方观察到许多疲劳微裂纹；并且发现与平行晶界双晶相比，垂直晶界双晶有有利于疲劳裂纹沿晶界作早期扩展。     

加载频率和超载对腐蚀疲劳裂纹起始寿命的影响

研究了加载频率和超载对ＬＹ１２ＣＺ铝合金切口件在３．５％ＮａＣｌ溶液中腐蚀疲劳纹起始寿命的影响。结果表明，当加载频率ｆ≥１Ｈｚ时，频率对ＣＦＣＩ寿命无显著影响；拉伸超载显著延长铝合金ＣＦＣＩ寿命。超载延寿效应的程度取决于由超载引起的切口根部局部应变值。     

RESIDUAL STRESS CONCENTRATION AND ITS EFFECTS ON FATIGUE LIMIT AND SHORT CRACK GROWTH

Residual stress concentration at a notch depends on both notch geometry and yield strength ofthe material.It varies through the depth,and its magnitude may be higher than the theoreticalone.Compressive residual.stress concentration at the notch of shot-peened specimen of softmaterial is easily to he relaxed,with the surface damage during shot-peening results in a mi-nor contribution to the fatigue limit.Compressive residual stress increases the crack closureeffect at the notch and may lead to a non-propagating crack.     

残余应力集中及其对疲劳极限和短裂纹扩展的影响

缺口根部的残余应力存在应力集中效应,应力集中值不仅取决于缺口几何形状而且和材料的屈服强度有关。残余应力集中系数是一个分布值,其数值甚至可超过理论应力集中系数。软试样喷丸后缺口处的残余应力易于松弛及喷丸时的表面损伤使其对疲劳极限的贡献小。残余压应力使缺口处裂纹闭合力增大甚至可出现非扩展裂纹。     

微粒子喷丸中碳钢疲劳性能分析

使用旋转弯曲疲劳试验机进行了中碳钢10~9cyc的疲劳实验,分析了直径100μm的钢球和陶瓷球喷丸处理后材料的疲劳性能及实验过程中残余应力的稳定性.与未喷丸试样相比,2种微粒子喷丸试样的疲劳极限分别提高了35%和23%.根据实验过程中对残余应力的跟踪测试,详细分析了残余应力松弛的过程及机理,阐述了疲劳极限提高机理及其控制因素.     

残余压应力场中疲劳短裂纹扩展模型及实验

结合实验讨论了残余应力对裂纹扩展作用的模型及其存在的问题。指出用公式△Ｋｅｆｆ＝（Ｋｍａｘ＋λＫｒ）－Ｋｏｐ中较准确地计算出残余压应力场中裂纹的扩展速率。残余压应力既使裂纹闭合力提高，又使最大应力强度因子降低，两者均使裂纹扩展驱动力△Ｋｅｆｆ减少，因而降低了裂纹的扩展速率。