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搞懂噴丸強化技術你就是專家

馬力鋼丸整理了噴丸強化新技術，廢話不多說，看總結，搞懂了你就成為專家了!

1. 齒輪的硬噴丸技術

(1)硬噴丸技術

硬噴丸不同于常規(guī)噴丸，而是采用700HV高硬度鋼丸進行高強度噴丸，并使A型試片產生0.6mm以上的弧高，形成較大的殘余壓應力，得到高的疲勞強度。適合于優(yōu)質滲碳鋼(如DSG1鋼，Si含量降至0.15%以下，而使內氧化現(xiàn)象及非馬氏體大為減少;降低晶界脆性元素P的含量<0.015%，提高Mo含量至0.4%而使?jié)B層韌性大為改善)，它在消除內氧化等滲碳缺陷及**滲層韌性方面效果較好。

(2)兩次噴丸(雙噴丸)技術

對于滲碳淬火硬度在600HV以上齒輪，較難通過正常噴丸達到較高壓應力。為此采用二次噴丸硬化提高疲勞強度，即首先采用700HV高硬彈丸進行高強度噴丸(如0.6mm鋼丸)，并使A型試片產生0.6mm以上的弧高，獲得一定深度的表面強化層，然后再用細小的低強度小彈丸(如0.08mm鋼丸)進行一次低強度噴丸，可在工件表面和次表面形成殘余壓應力。第二次噴丸的目的就是減輕表面加工硬化，改善表面粗糙度，提高表面壓應力，即進一步提高齒輪的疲勞性能。此項技術屬于冷作處理。

2. 硬噴丸新工藝應用

例1：直齒輪，材料DSG1(化學成分(質量分數(shù)，%)為0.20C、<0.15Si、0.70Mn、<0.015P、0.015S、1.00Cr及0.40Mo)和SCM420，經(jīng)滲碳淬火、回火處理。**后采用離心式噴丸機及￠0.8mm鑄鋼丸(化學成分為0.85C—1Si—1Mn)進行噴丸，噴丸強度分別為0.45mmA和0.7mmA弧高。前者屬于常規(guī)噴丸，而后者屬于硬噴丸。齒輪疲勞試驗是在電流消耗式齒輪疲勞試驗機上進行。

(1)噴丸處理參數(shù)及檢驗結果

試驗齒輪噴丸處理參數(shù)如表2所示。通過表2可以看出，硬噴丸齒輪的齒根疲勞強度高于常規(guī)噴丸。硬噴丸齒輪表面硬度和殘余壓應力提高而殘留奧氏體和內氧化程度降低。

(2)硬噴丸、小彈丸噴丸及二次噴丸的比較

經(jīng)過噴丸處理的工件，其**大殘余壓應力值是位于表面下面約0.05mm處，而表面卻低于這個值，為解決此缺陷，采用細小彈丸(直徑<0.1mm)進行低強度噴丸處理。三種噴丸工藝參數(shù)如表3所示。

硬噴丸處理得到**高表面硬度，其次是二次噴丸和小彈丸噴丸。小彈丸噴丸使齒輪表面得到非常高的壓應力，達到1.2GPa。而二次噴丸處理得到**高的疲勞強度。同滲碳淬火后齒輪相比較疲勞強度提高到1.5倍。滲碳狀態(tài)的齒輪留有切齒刀痕，經(jīng)過噴丸處理后全部消失，齒輪表面粗糙度得到改善。由于加工刀痕有可能成為應力集中部位，因此噴丸處理時加工表面的改善也是提高疲勞強度的一個原因。

1.彈丸及其質量要求

齒輪經(jīng)過化學熱處理后，表面硬度多數(shù)已達到58~63HRC，在進行噴丸強化時，應采用高于或等于表面硬度的彈丸來進行噴丸強化處理，以**表面的殘余壓應力數(shù)值和表面強化層深度。此外，彈丸尺寸的選擇應**齒輪的根部得到強化，在進行噴丸強化過程中，由于選擇的彈丸直徑過大常常導致小半徑的齒根部位得不到噴射強化。為此，應確保彈丸直徑小于齒根半徑的一半。

由于鋼丸質量對強化效果影響很大，國家標準中已經(jīng)對鋼丸的金相組織、化學成分、**小密度、硬度偏差給出嚴格的規(guī)范。

彈丸在使用過程中，不斷破損，需及時補充新彈丸，彈丸合格數(shù)量應保持在80%以上，為此可選用不同規(guī)格的篩網(wǎng)加以控制，以確保噴丸強化效果。由于破碎的彈丸帶有尖角，容易使工件表面產生許多微小的尖切口，從而降低強化效果。因此，在生產過程中應將破碎彈丸篩選掉。

彈丸尺寸選擇原則：①當對表面粗糙度有要求時，應盡量采用較小鋼丸。②當工件帶有內、外圓角及溝槽時，彈丸直徑尺寸應小于內、外圓角半徑及槽的寬度。③**彈丸球面形狀尺寸均勻。

2.鋼絲切丸

采用預鈍化鋼絲切丸技術生產的新一代表面清理和強化的優(yōu)質丸料，不僅鋼丸硬度均勻、尺寸均勻、壽命長，而且生產中粉塵產生率低，可稱之為綠色、環(huán)保鋼丸，可應用于齒輪噴丸強化處理等。

3.強韌性彈丸及其化學配方

(1)用于噴丸的彈丸

一般采用鑄鋼型或切線型，鑄鋼彈丸一般用水霧化方法生產，并調質到392~513HV，對于硬噴丸處理，要求彈丸硬度達700HV左右。

(2)新型鋼丸

采用快冷離心霧化方法改善中碳鑄鋼枝晶鑄造組織。同時要求碳含量不低于0.5%，其Mn、S、P含量也均有降低，其化學成分如表4所示，噴丸處理時，彈丸流率為0.75kg/s，噴射速度為106m/s，噴丸后弧高為1.0mmA。作為高強韌性彈丸的第二選擇是高碳預處理過的高強度切線彈丸，尺寸范圍為￠0.8mm，為了得到700HV左右的高硬度，其碳含量增加至0.8%，其化學成分如表5所示。