凹坑形貌对喷丸应力场的影响

为消除残余应力及材料硬化等因素对弹丸撞击响应的影响,结合有限元模拟与试验分析,以2024-T351航空铝合金为研究对象,采用铣削制造了初始凹坑,又利用压头冲击进行了喷丸加工,研究了初始凹坑形貌对后续喷丸加工效果的影响规律。结果表明,凹坑原位单弹丸撞击后,凹坑变深,其深度变化随初始凹坑尺寸的增加而逐渐变小,凹坑中心位置残余应力随初始凹坑尺寸的增大而逐渐变大,并趋于稳定值。单个凹坑(凹坑投影半径r₀)相邻位置单弹丸撞击时,撞击表面位移及残余应力与偏移量s(撞击位置到凹坑中心的距离)密切相关,当s=r₀时,表面位移较大,但残余应力较小;当s0时,随着偏移距离减小,表面位移减小,残余应力增大;当s>r₀时,随着偏移距离增大,距离较小时,表面位移小幅度减小,残余应力小幅度增大,距离较大时,变化都很小,基本可以认为保持不变;当撞击位置远离初始凹坑时,凹坑对弹丸撞击响应的影响逐渐减弱。两个凹坑相邻位置单弹丸撞击后,弹丸撞击响应主要受到近处(s≤r₀)凹坑的影响,较远距离(s&...     

喷丸对7075-T651铝合金亚表面裂纹修复能力的影响

首先,通过线切割在7075-T651铝合金表面制备不同裂纹深度的试样,随后对这些试样进行喷丸修复试验;然后,采用拉-拉加载疲劳试验,对喷丸修复的能力进行分析,评价喷丸工艺参数对不同深度裂纹的修复能力;最后,通过对试样裂纹处进行宏、微观观察分析,阐释喷丸对亚表面裂纹修复的机制。结果表明：喷丸强化作用能够在局部增大7075-T651铝合金的塑性变形强度,且由于晶粒间变形滑移使得位错增加而形成局部高温,促使裂开的组织在短时间内在高温高压的作用下能够发生闭合。对50、100和150μm不同裂纹深度试样经喷丸修复后发现,50μm裂纹深度试样裂纹修复后的效果最好,疲劳周期大都优于无裂纹标准试样,而随着裂纹深度的增大,裂纹修复效果会减弱,表明喷丸对7075-T651铝合金亚表面裂纹修复具有积极的作用。     

300M钢件表面的喷丸强化

针对300M钢材料研究了4种不同喷丸工艺。分别对喷丸层的残余应力、组织结构、显微硬度及其分布和表面粗糙度进行了测试与分析。结果表明,高硬度陶瓷丸在较低的喷丸强度下可以获得较高的残余压应力,且不会大幅度提高表面粗糙度值;钢丝切丸喷丸后虽然得到比较好的残余应力分布,但伴随的是表面粗糙度值的大幅提高;大粒径高强度钢丝喷丸不会使残余压应力水平得到很好的提高,而是会大幅增加粗糙度值;钢丝切丸+陶瓷丸的复合喷丸强化工艺在粗糙度改变不大的前提下,可以获得较好的强化效果和表层组织结构。     

超声喷丸对工业纯Zr疲劳裂纹扩展行为的影响

对厚度为2.0 mm的工业纯锆板材进行双面超声喷丸（USSP）处理,研究了超声喷丸（USSP）对微观组织演变和疲劳裂纹扩展（FCG）行为的影响。通过光学显微镜、激光共聚焦显微镜、背散射电子衍射仪、透射电子显微镜和X射线衍射仪分别对微观结构演变进行表征。采用紧凑拉伸试样进行FCG试验,对断口形貌和裂纹扩展路径进行分析。结果表明,USSP处理后形成了具有约250 μm深度残余压应力的表面梯度结构,USSP试样比原始试样表现出更高的强度和表面粗糙度。值得注意的是,USSP-8 min和USSP-12 min试样的疲劳裂纹扩展寿命比原始试样分别提高了28.1%和50.9%。USSP处理有助于提高疲劳裂纹扩展抗力,进而在一定程度上降低疲劳裂纹的扩展速率。FCG性能的提高可归因于残余压应力和晶粒细化的共同作用,残余压应力增强了裂纹闭合效应,降低了有效应力比。同时,晶粒细化使晶界比例增加,循环塑性区尺寸减小,从而有利于抵抗裂纹扩展。     

国产7B50铝合金大规格厚板喷丸成形曲率变化规律研究

采用喷丸成形工艺对国产7B50铝合金进行成形工艺研究,通过对平板件和单筋试验件进行不同参数的喷丸成形基础测试,获得曲率半径与喷丸成形工艺参数的对应关系,并在三筋试验件上验证,获得三筋试验件展向最小曲率半径及其对应的弦向曲率半径。结果表明,随着平板厚度和移动速度的增加,平板试验件弦向曲率半径递增;随着气压增大,平板试验件弦向曲率半径递减。不论是自由状态还是预应力状态,随着移动速度增加,单筋试验件展向曲率半径递增。采用预应力方式获得展向最大曲率变化的马鞍形型面,三筋试验件展向最小曲率半径达到37 692 mm,相应的弦向曲率半径为5 385 mm。     

喷丸强化对合金化奥贝球铁疲劳性能的影响

喷丸处理是改进金属工件疲劳性能最常规的表面处理方法。文中研究了喷丸处理对合金化奥贝球铁(AD)I疲劳性能的影响。等温淬火包括875℃保温90 min奥氏体化处理,然后在320℃、365℃和400℃进行等温处理。用直径0.4～0.6 mm的丸喷丸后的试样做旋转弯曲疲劳试验。对试样进行XRD和SEM分析,测定显微硬度和粗糙度,研究试样的疲劳性能。结果表明,在320℃、365℃和400℃等温处理的试样喷丸后疲劳强度分别增加了27.3%、33.3%和48.4%。     

抛丸清理技术的起源与发展史（1870年-1954年）

本文介绍了抛丸、喷丸、喷砂清理技术的发展史,及其领域的重要人物、相关发明及重要事件。     

复合喷丸强化对EB-PVD制备的CoCrAlY涂层的高温氧化性能的影响

为了研究复合型的高能喷丸工艺对EB-PVD制备的CoCrAlY涂层的高温氧化性能,采用0.3N、0.3N+0.1N和0.3N+0.2N的喷丸强度对CoCrAlY涂层进行了表面强化。观察了喷丸强化前后涂层的表面形貌;测量了喷丸前后涂层的表面粗糙度、表面残余应力、涂层的厚度和截面硬度;对比分析了喷丸前后涂层物相变化以及涂层高温氧化性能。研究结果表明：复合喷丸强化比普通高能喷丸强化对EB-PVD制备的CoCrAlY涂层的抗高温氧化性能提升更加明显,0.3N+0.1N的复合喷丸工艺对提升涂层的高温抗氧化性能最好。相较普通喷丸工艺,复合喷丸工艺更能明显降低EB-PVD制备的CoCrAlY涂层表面粗糙度,提高涂层的致密度,改善物相结构,进而提升涂层的抗高温氧化性能。喷丸强度大于等于0.3N时,CoCrAlY涂层表面出现鳞状突出物,导致氧化物在此处择优生长,生成的氧化膜中的应力在此处集中而发生破裂,降低涂层的使用寿命,但复合喷丸能消除该鳞状突出物。     

热处理对超声喷丸TC4疲劳性能的影响

对TC4进行超声喷丸（USSP）处理得到表面梯度结构,并于350 ℃分别进行60、120、180和240 min热处理。采用光学显微镜（OM）表征其微观组织,X射线衍射仪（XRD）测得残余应力场分布;通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）分别对其疲劳断口形貌、裂纹源组织进行表征。结果表明,超声喷丸处理引入的残余应力场,随热处理时间的延长,残余应力特征参数值（σ_srs、σ_mrs、Z_m和Z₀）逐渐降低。原始试样疲劳裂纹从表层萌生,超声喷丸试样疲劳裂纹以单一裂纹源形式从次表层萌生,超声喷丸+热处理试样以多源裂纹形式从次表层萌生。     

气体软氮化工艺研究新进展

气体软氮化是以渗氮为主的低温氮碳共渗,钢表面渗入氮原子的同时,还有少量的碳原子渗入而形成极其细小的碳化物,碳化物作为媒介可促进渗氮。由于该工艺处理温度低,时间短,所以工件变形小,脆性低。综述了以提高表面硬度、抑制表层脆性、高温短时等为主的气体软氮化工艺的发展状况,分别从稀土催渗、多元共渗、周期循环渗氮、可控气氛渗氮和奥氏体软氮化等5个方面阐述了气体软氮化渗层性能的影响机理和研究现状,并介绍了35钢增压喷丸表面纳米化对气体软氮化过程的影响,展望了表面纳米化用于气体软氮化的发展前景。