對零件進行拋丸強化/ 噴丸強化處理可以獲得抗壓應(yīng)力满盔，抗壓應(yīng)力可以大大減少零件在使用過程中產(chǎn)生疲勞裂紋的風(fēng)險峰辣。

　　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/硬度的增加而增加嗡吸。高強度/硬度的金屬更脆拓坠，對表面缺陷更敏感。對其進行拋丸/噴丸強化覆霹，能讓這些高強度金屬應(yīng)用在易發(fā)生疲勞的工作條件下猜逮。

　　機加工過程會明顯影響金屬零件的疲勞屬性，這種影響可以是有害的煞陵，也可以是有益的照菱。對焊接、研磨航邢、過度磨削和金屬加工等工藝來說是有害的耕赘，機加工會讓零件表面形成殘余拉應(yīng)力骄蝇。殘余拉應(yīng)力和承受的載荷應(yīng)力會一同加速零件早期疲勞失效。

　　有益的機加工工藝包括表面硬化操骡，即向零件表面導(dǎo)入一個壓應(yīng)力九火。珩磨、拋光和滾壓都旨在消除由于機加工過程而引起的表面缺陷和抵消有害的拉應(yīng)力册招，從而改善零件的表面屬性岔激。表面滾壓同樣可以導(dǎo)入壓應(yīng)力，但往往受限于圓柱形的幾何形狀是掰；而拋丸/噴丸強化無形狀限制虑鼎，且最經(jīng)濟有效，強化效果相當(dāng)顯著键痛。

　　以下試驗說明了殘余應(yīng)力對疲勞壽命的影響炫彩。一個飛機機翼制造商，對其中一個蒙皮緊固件進行試驗絮短，該零件在工作到其預(yù)期壽命60%的時候江兢，產(chǎn)生了微裂紋。對該裂紋發(fā)生部位進行拋丸/噴丸強化饶饿，結(jié)果發(fā)現(xiàn)昙激，該緊固件的抗疲勞壽命延長了300%，即使在減少了橫截面厚度的情況下都沒有再發(fā)生裂紋延展或擴大侮捷。

　　焊接 

　　焊接后會產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力担戏，因為焊接是在焊接材料處于熔化狀態(tài)時進行的，那時是材料最熱偶画、最膨脹外擴的狀態(tài)堵生。然而再將其與表面溫度低很多的基體材料相接合，焊料迅速降溫祟期，并試圖在降溫過程中收縮钾士。由于焊料已經(jīng)與比它溫度低且更強大的基體材料接合，所以無法實現(xiàn)快速收縮希弟，其結(jié)果就是焊料實際上是被基體材料“拉伸”開的应揉。受熱區(qū)域是殘余拉應(yīng)力集中的部位，也是失效經(jīng)常發(fā)生的部位洞枷。焊接補充材料诺舔、化學(xué)成分、幾何形狀和致密性等的不一致性备畦，會更大地提高殘余拉應(yīng)力低飒，從而加速疲勞失效的發(fā)生。拋丸/噴丸強化能有效地抵消掉焊接在受熱區(qū)域引起的、會導(dǎo)致失效的殘余拉應(yīng)力褥赊，使材料表面由原來的拉應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力狀態(tài)糕档。

　　焊接造成的拉應(yīng)力加上零件服役后所承受的載荷應(yīng)力，會共同加速焊接部位的早期失效拌喉。

　　如果對焊接部位在620℃下進行持續(xù)1h熱應(yīng)力釋放速那，表面的殘余拉應(yīng)力就會降至零，從而改善該區(qū)域的疲勞屬性尿背。

　　如果用拋丸/噴丸強化來代替熱應(yīng)力釋放端仰，也會同樣甚至更好地將材料表面的殘余拉應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)變成殘余壓應(yīng)力狀態(tài)，這會顯著且有效地阻止疲勞裂紋形成和延伸残家。最佳的工藝工序是榆俺，焊接后先進行應(yīng)力釋放再進行噴丸強化。應(yīng)力釋放可軟化焊接材料闸骨，從而可以最大可能地產(chǎn)生一個更深的壓應(yīng)力層。

　　美國焊接學(xué)會（AMS）手冊提醒缰鹏，如果鋼結(jié)構(gòu)如以下所描述的承受疲勞載荷奔祟，就需要考慮焊接引起的殘余拉應(yīng)力：“結(jié)構(gòu)件里的局部應(yīng)力可能是完全由外部載荷引起，也可能是由外部載荷和殘余應(yīng)力聯(lián)合影響而導(dǎo)致的榄路。殘余應(yīng)力是非循環(huán)性的翎丢，但它會增加或抵消外部交變應(yīng)力。因此心篡，在預(yù)計會遭遇交變應(yīng)力的焊接部位導(dǎo)入一個殘余壓應(yīng)力是有益的量懂。”

　　拋丸/噴丸強化可以有效改善焊接零件的抗疲勞屬性和延緩蔼说、阻滯應(yīng)力腐蝕裂紋形成仿竣。該事實已被以下機構(gòu)確認(rèn)證實：美國機械工程師學(xué)會、美國船舶局唐绍、美國石油協(xié)會和美國國際腐蝕工程師協(xié)會氢觉。

　　磨削

　　一般情況下，磨削過程中由于局部受熱仗扬，會引起拉應(yīng)力形成症概。金屬與磨料介質(zhì)接觸，會局部產(chǎn)生熱早芭，從而試圖擴展彼城。受熱的材料弱于周圍金屬，在冷卻時退个，壓力屈服的金屬試圖收縮募壕，而周圍金屬阻止了這一收縮，從而引起殘余拉應(yīng)力帜乞。任何程度的殘余拉應(yīng)力都會負(fù)面影響疲勞壽命司抱，促發(fā)應(yīng)力腐蝕裂開筐眷。

　　不同磨削工藝產(chǎn)生不同的殘余拉應(yīng)力。一塊1020习柠，150-180 BHN 碳化鋼（焊接過和未焊接過）匀谣，進行過度磨削和常規(guī)磨削。結(jié)果顯示资溃，過度磨削加工會導(dǎo)致高表面拉應(yīng)力武翎，且有更深的拉應(yīng)力層。磨削后的拋丸/噴丸強化走柠，能將原先的殘余拉應(yīng)力狀態(tài)扭轉(zhuǎn)成殘余壓應(yīng)力狀態(tài)督巍。

　　電鍍

　　很多零件在鍍鉻和化學(xué)鍍鎳前先經(jīng)過拋丸/噴丸強化，以抵御電鍍對于疲勞壽命的有害影響括者。疲勞點蝕常發(fā)生于脆性表面单旺、氫脆性或殘余拉應(yīng)力引起的微裂紋。在疲勞載荷下脂挥，由鍍硬鉻產(chǎn)生的細(xì)小裂紋在基體材料里會向四周延展拔怜，最后導(dǎo)致疲勞失效。

　　如果基體材料預(yù)先經(jīng)過拋丸/噴丸強化骑枯，電鍍產(chǎn)生的疲勞裂紋沿基體材料衍伸的可能性就大大降低盏踢。圖2說明了這一概念，并假設(shè)給零件一個動態(tài)交變應(yīng)力作用涡税。微裂紋在基體材料內(nèi)延展開赐杏；圖2右圖顯示的是當(dāng)經(jīng)過拋丸/噴丸強化后，導(dǎo)入的壓應(yīng)力層阻止了微裂紋向周圍的衍伸和擴展醇锌。

　　對于需承受交變應(yīng)力的零件散骚，建議在電鍍前先進行拋丸/噴丸強化，以改善零件的疲勞屬性蚜枢。對于在動態(tài)載荷下缸逃，要求無限壽命的零件，聯(lián)邦規(guī)格QQ-C-320 和 MIL-C-26074明確規(guī)定厂抽，鋼制零件在鍍鉻和化學(xué)鍍鎳前必須先經(jīng)過拋丸/噴丸強化需频。

　　陽極氧化

　　硬質(zhì)陽極氧化是拋丸/噴丸強化以改善涂層材料抗疲勞性能的另一種應(yīng)用。其功能優(yōu)勢與電鍍相類似筷凤，都是基體材料在陽極處理前進行拋丸/噴丸強化昭殉。

　　等離子噴涂 　

　　等離子噴涂主要用于要求高耐磨性的情況下。在等離子噴涂前對基體材料進行預(yù)拋丸/噴丸強化藐守，被證實為能有效提高抗疲勞強度的方法挪丢。等離子噴涂工藝后進行拋丸/噴丸強化，則能改善表面光整度和致密性。

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