喷丸强化技术

喷在了解喷丸强化技术之前，有必要将抛丸、喷砂、喷丸的三个轻易搅浑的概念解释一下。这三个概念实在就四个字：喷、抛、丸、砂，其中，喷抛是工艺方法，丸砂是使用的材料。喷，是用高压空气将丸、砂吹到工件的表面，抛是用高速旋转的叶片抛射到工件表面，丸用的是钢丸，砂用的是石英等。
喷丸过程就是将大量弹丸喷射到零件表面上的过程，有如无数小锤对表面锤击，因此，金属零件表面产生极为强烈的塑性形变，使零件表面产生一定厚度的冷作硬化层，称为表面强化层，此强化层会明显地进步零件的疲惫强度。测评强化丸质量有三个基本参数：强度、笼盖率、表面粗拙度。

　　2　喷丸强度

　　影响喷丸强度的工艺参数主要有：弹丸直径、弹流速度、弹丸流量、喷丸时间等。弹丸直径越大，速度越快，弹丸与工件碰撞的动量越大，喷丸的强度就越大。喷丸形成的残余压应力可以达到零件材料抗拉强度的60%，残余压应力层的深度通常可达0.25mm，zui大极限值为１mm左右。喷丸强度需要一定的喷丸时间来保证，经由一定时间，喷丸强度达到饱和后，再延长喷丸时间，强度不再显著增加。在喷丸强度的阿尔门试验中，喷丸强度的表征为试片变形的拱高。

　　3　阿尔门（Almen）试验

　　喷丸强度常用N试片（用于有色金属试验）、A试片（zui常用）、C试片（更高强度）来进行丈量，A试片和C试片之间关系为近似3倍关系。如用C试片测得强度为0.15～0.20Cmm就相称于0.45～0.60Amm。图中厚的为C试片，薄的为A试片。试验过程中，先丈量试片原有变形，然后将卡好该试片的工装置于喷丸箱内，采用与工件相同的工艺进行喷射。喷丸结束，取下试片，丈量变形拱高度。

4　喷丸笼盖率

　　笼盖率是指工件上每一个点被钢丸打到的次数，有人对喷丸笼盖率常这样以为：我的喷嘴1上1下喷工件2遍，不就可以知足200%的笼盖率了吗？乍一听觉得有道理，实在不是这样的。笼盖率的丈量是这样的：先在工件表面涂上一层彩釉或萤光釉，然后按工艺参数对工件进行喷丸，每喷表面一遍将工件掏出，在显微镜（放大镜）下观察所残留的涂层在表面所占的比例，如还有20%残留，则笼盖率为80%。当残留只有2%，即笼盖率为98%时，可视为全部清除，即笼盖率为100%，此时就有一个时间。若达到400%的笼盖率，就是4倍的该时间。

　　5　笼盖率的影响因素

　　影响笼盖率的因素有零件材料硬度、弹丸直径、喷射角度和间隔、喷丸时间等。在划定的喷丸强度前提下，零件的硬度低于或即是尺度试片硬度时，笼盖率能达到100%；反之，笼盖率会下降。在相同的弹丸流量下，喷嘴与工件的间隔越长、喷射的角度越小、弹丸直径越小，达到笼盖率要求的时间就越短。喷丸强化时，应选择大小合适的弹丸、喷射角度及间隔，使喷丸强度和笼盖率同时达到要求值。

　　6　表面粗拙度

　　因为钢丸的喷射，对工件表面的粗拙度产生一定的变化。影响表面粗拙度的因素有零件材料的强度和硬度、弹丸直径、喷射的角度和速度、零件的原始表面粗拙度。在其他前提相同的情况下，零件材料的强度和表面硬度值越高，塑性变形越难题，弹坑越浅，表面粗拙度值越小；弹丸的直径越小，速度越慢，弹坑就越浅，表面粗拙度值就变小；喷射的角度大，弹丸速度的法向分量越小，冲击力越小，弹坑越浅，弹丸的切向速度越大，弹丸对表面的研磨作用就越大，表面粗拙度值就越小；零件的原始表面粗拙度也是影响因素之一，原始表面越粗拙，喷丸后表面粗拙度值降低越小；相反，表面越光滑，喷丸后表面变得粗拙。当对零件进行高强度的喷丸后，深的弹坑不但加大表面粗拙度值，还会形成较大的应力集中，严峻削弱喷丸强化/