喷丸强化技术已广泛应用于汽车制造行业。如汽车的螺旋弹簧、板簧、齿轮、摇臂、扭杆、传动元件、轴承、凸轮轴、曲轴和连杆等承受交变载荷的零部件强化处理,可提高零部件的疲劳强度和使用寿命,降低生产成本和能源消耗。许多初在航空领域应用的喷丸强化技术都相继引入F1和普通汽车制造过程中。
构造简单的设有固定料台的喷砂机,是由淸洁工件用的室和封闭槽——喷砂器(看下图)构成,空气送入此槽,将干砂带起。砂粒被空气带走,并在高压下经喷嘴 喷向工件,工件由工人用手来转动(工人手上带胶皮手套,以免受到砂流的损伤)。细微的砂粒冲击工件表面,使其洁净并具有银灰色。
喷丸处理后工件的表面硬度增加,距离工件表面越近,效果越明显,喷丸造成的工件表面硬度增加是由于表层组织加工硬化及残留压应力值的综合结果。此外,喷丸还能促使工件表层的组织发生转变,残留奥氏体诱发转变为马氏体,并且能够细化马氏体的亚结构,进一步提高了工件表面硬度和耐磨性,从而延长工件的疲劳寿命。
喷丸强化是在受喷材料的再结晶温度以下进行的一种加工方法,是利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击受喷工件表面,使其材料表层发生弹性和塑性变形,在工件表面产生一定厚度的加工硬化层,并呈现较大的残留压应力,从而提高工件表面强度、疲劳性能、抗应力腐蚀能力的表面强化技术。
工件在锻造、精制和工具热处理车间内热处理后,为了淸除氧化铁皮并取得光洁表面可采用喷砂机或喷丸机。
近年来,喷丸法也用来提高工件的强度。为此,可以利用普通的喷丸机或的喷丸装置。在喷丸机装置内,铁丸是藉离心力的作用而抛出。提高工件强度的喷丸处理可按各种方式进行,方式的改变决定于下列条件:铁丸的尺寸、喷丸的数量、丸的抛射速度以及抛射距离。喷丸提高强度的办法可有效地运用于板簧、弹簧、曲轴的轴颈和倒角、连杆、齿轮的牙齿以及其它工体以提高它们的疲劳强度。
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