強化噴丸在汽車零件應用上的問題和建議

對金屬材料零件進行噴丸強化,是提高其疲勞應力和腐蝕抗力行之有效的途徑。噴丸強化,對灰鑄鐵以外的幾乎所有工業用金屬和材料均有明顯強化效果。由于它具有投資少、耗能低、設備簡單、操作簡便、生產效率高、適應性廣等一系列優點,所以越來越受到國內外的高度重視。*汽集團公司將噴丸技術應用于解決汽車零件疲勞壽命不足的問題開始于1980年,現已在不少零件上獲得應用,并取得明顯效果。

(l)目前國內生產噴丸材料的制造廠(鋼砂廠)已不少,但是不少廠家的鋼丸質量還有
問題。主要問題表現在鑄鋼丸的粒度分布達不到標準要求,尺寸較分散不集中,純凈度不夠,有灰塵和細碎片;此外還有較嚴重的淬火裂紋。這些必將影響噴丸的強化效果及穩定性,應加以解決。
(2)強化噴丸不同于清理噴丸,前者必須保證丸粒在整個循環使用的過程中,有80%以上的丸粒應是完整的,這樣才能獲得穩定的良好的噴丸強化效果。目前,國產噴丸機大多數都設有良好和高效的丸粒分離裝置,均不理想。*汽集團公司從日本引進的齒輪噴丸機情況好些,但循環使用中破碎丸還存在不少,應加緊研制簡易而高效的丸粒分離裝置。
(3)噴丸過程的工藝控制。噴丸強化效果決定于許多參數,如丸粒材料種類、尺寸大小及其分布、硬度、噴射速度、噴射時間等。較佳參數*旦確定,必須盡可能穩定不變并不時對其進行監控。目前,世界各國大多采用阿曼測定儀來加以控制,但還存在*定的問題?，F在我們制造的阿曼試片的精度和硬度的均勻性不理想,生產的阿曼2號測量儀在結構、精度及外觀上都有待改進。
表面覆蓋率的測定,特別是接近全覆蓋(98%)時的測定很困難,高硬度試件的表面覆蓋率更難測定。覆蓋率對殘余應力的分布有很大影響。試驗結果表明(圖5),隨著覆蓋率的增加,殘余壓應力的峰值、峰值深度及交叉點深度均隨之而增加。而高的殘余壓應力場對提高抗疲勞性能是有利的。因此,應研究*種簡便而準確的覆蓋率測定方法。
美國金屬改進公司提出*種方法,它是在噴丸加工前在被噴表面涂以液體熒光涂層,干燥后形成*層彈性膜。在被噴打處,此膜即被除去或不同程度被除去,未被噴打處的膜則保留下來。在紫外線照射下噴射區和未噴射區很容易被區分出來,并能判斷其被噴打的強烈程度,此即所謂噴丸痕跡檢查法。
它特別適用于形狀復雜零件(如輪齒齒溝內孔等)、高硬度零件的覆蓋率的檢查。但此是美國專利。我們曾和中科院物理所做過試驗,尚有待繼續研究。
(4)在噴丸強化機理的研究方面國內外已做了大量的研究工作,*般認為主要是宏觀殘余應力與應變硬化共同作用的結果。但是,微觀應力、材料、硬度、組織、應力松馳、過噴引起損傷、回火等的影響也是很重要的,還有待于進*步深入研究