35喷丸材料及粒径300M钢原始表面粗糙度的影响

但现有研究仅关注不同喷丸工艺对材料表面粗糙度的影响，没有考虑喷丸前原始粗糙度的变量，即不同加工方法形成的表面粗糙度对材料表面粗糙度的影响。喷丸处理后。 同时，喷丸虽然可以消除加工刀痕，但也会产生凹坑。 因此，喷丸后材料的粗糙度受到喷砂前基体粗糙度和喷丸工艺的共同制约。 300M钢是一种低合金超高强度钢，用于飞机起落架等关键航空部件。 其强度要求高，耐疲劳。 对应力集中的敏感性较强，因此常用喷丸处理。 本工作对不同粗糙度的300M钢采用不同的喷丸工艺，研究其对粗糙度的影响。 喷丸处理是从材料表面最终粗糙度的角度来评价的。 探讨该工艺的优缺点，以期为工程中喷丸工艺的制定提供参考。 原始表面粗糙度形成试验材料为300M钢。 化学成分和室温拉伸性能见表1。 MnSi元素钢96311的拉伸性能。300M钢分别采用车削、精车和磨削方法加工，形成三种表面粗糙度以供使用，如图1所示（R喷丸采用气动喷丸机进行三种表面粗糙度样品，对于不同弹丸的喷丸处理，具体参数见表3。 36喷丸工艺规范 加工方法 喷丸工艺工艺编号 弹丸类型（弹丸）/mm 铸钢丸+陶瓷丸 60+0.15 在FTS中测试分析-在i120触针式表面粗糙度仪上测试样品的表面粗糙度，用轮廓的算术平均方差来表征表面粗糙度每个样品取两次实测值，取平均值作为最终的粗糙度测量结果。

在扫描电子显微镜上观察喷丸后的表面形貌。 300M钢加工后的表面粗糙度。 车削、精车、磨削后的表面粗糙度值最大钢度网，达到2.μm； 这是因为车削表面波峰高、波谷深、起伏大，因此喷丸材料和粒度对表面粗糙度的影响较大。 工程中常用铸钢丸喷丸300M钢。 虽然它具有强度高、韧性好的优点，但它会增加表面粗糙度，从而影响零件的使用性能。 研究表明，用陶瓷弹丸代替铸钢弹丸可以提高喷涂表面的质量。 不同喷丸材料对300M钢表面粗糙度的影响如图3所示。喷丸材料对300M钢表面粗糙度的影响。 在车削表面上，0.60毫米铸钢丸和陶瓷喷丸有利于控制较低的表面粗糙度，而毫米铸钢丸喷丸后表面粗糙度最大。 二次喷丸后0.15mm陶瓷弹丸的表面粗糙度与一次喷丸后15mm陶瓷弹丸的表面粗糙度基本相同。 对于磨削表面，mm铸钢丸喷丸后具有较高的粗糙度，而直径为2的陶瓷丸可以有效控制表面粗糙度。 由上述结果可以看出，喷丸处理对300M钢基体的表面粗糙度有重要影响。 300M钢样品喷丸前后表面粗糙度变化如图4所示。正值表示喷丸后粗糙度增大，负值表示喷丸后粗糙度减小。 对于车削表面，三道喷丸工艺可有效降低喷丸后的R30mm陶瓷丸、mm铸钢丸和15mm陶瓷丸、二次喷丸后60mm铸钢丸和15mm陶瓷丸的表面粗糙度。

对于磨削面，3为300M钢经过不同喷丸处理后的表面形貌。 对于车削喷丸的表面形貌，由于车刀痕迹较深，弹丸冲击不能完全消除加工痕迹，这在陶瓷弹丸工艺中尤为明显（图5b、图5c）。 图6显示了喷丸精车的表面形貌。 可以看出，铸钢喷丸可以完全消除加工刀痕，但同时在材料表面形成明显的凹坑。 陶瓷喷丸处理后，表面比较光滑，但有些部位还是有的。 有加工刀痕。 在二次喷丸处理中（图6d），第一次铸钢弹丸冲击，300M钢材表面无加工痕迹。 第二次陶瓷弹丸喷丸后，表面比铸钢弹丸喷丸后更光滑。 图7为喷丸处??理后磨削面的形貌。 可见，三种喷丸工艺均能有效消除表面加工刀痕，改变原有表面形貌。 技术陶瓷弹丸喷丸后的表面更加光滑，无明显的弹坑痕迹。 图 37 使用不同喷丸工艺喷丸后车削样品表面的 SEM 形貌。 使用不同喷丸工艺喷丸后车削样品表面的 SEM 形貌。 使用不同喷丸工艺喷丸后磨削样品表面的 SEM 形貌。 300M钢喷丸前后表面轮廓的变化如图8所示。从图8可以看出300M钢喷丸前后的表面轮廓：喷丸前表面有很多加工纹理。 这些纹理主要是由工具粘附引起的皱纹和表面缺陷。 喷丸处理后，材料表面发生塑性变形，引起表面粗糙度的变化。 理想条件下，加工后材料表面粗糙度为： ---弹丸作用层深度，μm。 对于普通车削表面，由于改进，弹丸尺寸较大的工艺改进效果更好。

对于磨削面，a有不同程度的增大。 对于成品车削面，喷丸后是增大还是减小，取决于R值较高的车削面。 使用铸钢丸或小尺寸陶瓷丸可有效减少上述情况。 (2)对于R值较低的精车、磨削表面，采用铸钢喷丸后R值明显增大，而采用大尺寸陶瓷喷丸前后R值基本相同。 (3)铸钢弹丸喷丸后，使用陶瓷弹丸的次要价值与单独使用陶瓷弹丸相当。 (4)铸钢喷丸对材料的表面形貌影响较大。 对于精车削和磨削表面，铸钢喷丸可以完全覆盖加工刀痕，但同时会因冲击而形成明显的凹坑。 , DorrT, --10V-2Fe-, 1999, 263(2): 210 超高强钢构件抗疲劳性能的实验研究[J]. 中国工程科学, 2005, 7(10):,[J]. 法提格, 2003, 25(1): 5966. [主编: 张德忠]