高強度鋼
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N0S$nW+ 由拋丸/噴丸強化引入的殘余壓應(yīng)力是最終拉應(yīng)力強度的一個百分比,該比率隨著零件材料本身強度/硬度增加而增加。高強度/硬度的
金屬更脆,且對表面缺陷更敏感。對其進行拋丸/噴丸強化,能讓這些高強度金屬可以應(yīng)用在易發(fā)生疲勞的工作條件下。飛機起落架通常設(shè)計的疲勞強度為300 ksi (2068 MPa),結(jié)合拋丸/噴丸強化。
FPFt3XL f*5=,$0 沒經(jīng)過拋丸/噴丸強化的,機加工后的鋼制零件在硬度為30 HRC.左右能取得最佳的疲勞屬性。如材料強度/硬度超過這個水平,其疲勞強度會由于對表面缺口的敏感性和脆性增加而降低。通過導(dǎo)入的壓應(yīng)力,疲勞強度與增加的強度/硬度成比率提高。當(dāng)材料硬度為52 HRC,強化后的疲勞強度可達144 ksi (993 MPa),比未經(jīng)過強化的同樣材料抗疲勞強度增加了2倍多。
LAf!y"A# kf-ZE$S4 利用拋丸/噴丸強化改善高強度/硬度零件的典型應(yīng)用包括對扳手和沖擊工具等。此外,表面的淺刮痕對于經(jīng)過拋丸/噴丸強化的高強度鋼的疲勞強度影響不大,而對于未經(jīng)強化的則破壞性很大。
Q6%m}R 0<v~J9i 滲碳鋼
)CdglPK ,{8~TVO 滲碳和滲氮都是
熱處理過程,能讓鋼表面具有非常高的硬度。通常在55~62 HRC。滲碳鋼強化的好處在于:
$am7 xd "!Mu5Ga ·在~200 ksi (1379 MPa)或更高的高應(yīng)力水平下,能提供卓越的疲勞屬性
ej%C<0/%n ·減少表面晶格間因氧化而造成滲碳異常情況
do=VPqy S*#y7YKI 對于完全滲碳和滲氮處理過的零件,要取得最佳的抗疲勞屬性,建議使用硬度為55-62 HRC的丸料。
#|$i H kVY {,s:vPoiA 脫碳鋼
b;m6m4i'f{ 2[M:WZ.1 脫碳是在熱處理過程,鐵合金表面碳含量減少。脫碳會降低高強度鋼(240 ksi, 1650 MPa 或以上)的疲勞強度70-80%;能降低低強度鋼(2140-150 ksi, 965-1030 MPa)的疲勞強度45-55%。脫碳對于疲勞屬性的破壞力與脫碳層深度并無特別的關(guān)系。脫碳層在0.003英寸深度,其破壞力與0.030英寸深度是一樣的。
mL6/NSSz =nid #<X 強化工藝被證實為一種有效的方法,能恢復(fù)大部分由于脫碳過程損失的疲勞強度。因為多數(shù)零件的脫碳層不容易確定,所以當(dāng)懷疑零件有脫碳情況時,建議對其進行強化處理以確保零件完好的抗疲勞屬性。如果一個高硬度(58+ HRC)
齒輪在強化后,表面呈現(xiàn)異常的嚴(yán)重凹陷,這可能被懷疑有脫碳存在。脫碳還經(jīng)常伴有殘余奧氏體的不良冶金狀態(tài)。通過冷加工的拋丸/噴丸強化,能減少殘余奧氏體百分比。
\3)%p(' HNU[W8mg8 奧貝球鐵
y62;&{?m fEQ<L!' 改善過的奧貝球鐵在一些工程領(lǐng)域,能替代鑄鋼、鑄件、焊接件。它具有優(yōu)良強重比和耐磨性。奧貝球鐵在某些高強度應(yīng)用條件下,也能取代鋁,它的密度是鋁的2.5倍,而強度則是鋁的3倍以上。通過拋丸/噴丸強化,該材料的彎曲疲勞強度還能提高75%。某些等級的奧貝球鐵經(jīng)強化后,能媲比用于齒輪制造的滲碳鋼。
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