金属表面强化技术概谈(1)-表面机械强化
金属表面加工技术中表面强化这一概念一般指采用某种工艺手段使零件表面获得与基体材料的组织结构,性能不同的一种技术。这种技术可以延长零件的使用寿命,节约稀有昂贵材料,促进高新技术发展。
以下将介绍集中常见的金属表面强化技术。
一、表面机械强化
1.滚压强化:
2.内挤压:
3.喷丸:
过程:将大量高速运动的弹丸喷射到零件表面上,产生剧烈的塑性变形,形成具有高残余压应力的冷作硬化层。(喷丸强化层,深度为0.3~0.5mm)
优点:提高零件疲劳强度和抗应力腐蚀性能,抑制金属表面 疲劳裂纹的形成及扩展。
适用范围:选择合理的喷丸强化工艺可以使结构钢,高强度钢、铝合金、钛合金、镍基或铁基热强合金等材料的疲劳强度得到显著提高。凡承受循环(交变)载荷或在腐蚀环境中承受恒定载荷的零件.如弹簧类、齿轮类、叶片类。轴类,链条类等均可通过喷丸强化技术提高使用寿命。
弹丸材料:黑色金属、有色金属及非金属材料,常用的有钢丸,铸铁丸、玻璃丸、不锈钢丸,硬质合金丸等。
弹丸要求:近似球形、实心无尖角;具有一定的冲击韧性和较高的硬度。弹丸直径一般为0.05~1.5mm,弹丸越细获得的零件表面粗糙度越小,反之越高。
弹丸选择:黑色金属零件用钢丸,铸铁丸或玻璃丸,有色金属零件应避免采用钢丸或铸铁丸,以免零件表面与附着的铁粉产生电化学反应。
工艺参数(决定强化效果):弹丸直径,弹丸硬度、弹丸速度、弹丸流量及喷射角度,通常采用喷丸强度和表面覆盖率来评定喷丸强化的效果。
常用方法:风动旋片式和机械离心式喷丸。