噴丸工藝對17CrNi2Mo鋼噴丸層殘余應(yīng)力分布及殘余奧氏體含量的影響

劉煥秀，付 鵬，姜傳海

（1.上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，上海200240；2.上海航天控制技術(shù)研究所，上海200240；3.聊城大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，聊城252000）

0 引 言

隨著我國高速鐵路的迅速發(fā)展，對機(jī)車用重型、高速齒輪的性能要求日益提高。通常，重負(fù)荷齒輪材料以鉻鉬或鉻鎳鉬系列合金鋼為主，其中，滲碳淬火17CrNi2Mo鋼為常用材料，它具有高的強(qiáng)度、硬度以及良好的韌性。但由于滲碳的原因，在其組織中的網(wǎng)狀或角塊狀碳化物以及粗大的碳化物易引起應(yīng)力集中，并可能發(fā)展成裂紋；同時(shí)由于表面脫碳或殘余奧氏體過多而導(dǎo)致表面硬度較低，這些都會(huì)影響齒輪的使用壽命［1-3］。因此，單純依靠滲碳處理已不能滿足高速齒輪承受重載的要求，通常要采用表面處理來改善齒輪的表面狀態(tài)，以提高其疲勞性能。目前，齒輪鋼的表面處理主要包括液體氮化、液體氧氮化和金屬鹽浴表面強(qiáng)化改性等，但以上工藝存在難以控制、穩(wěn)定性差且成本較高等缺點(diǎn)，這限制了它們的應(yīng)用。

噴丸強(qiáng)化技術(shù)是工業(yè)中常用的表面處理方法，該方法將一定量的彈丸高速、連續(xù)地噴射到零部件表面，從而在零部件表層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。殘余壓應(yīng)力能有效阻礙材料中裂紋的形核和擴(kuò)展，從而可以提高材料的疲勞強(qiáng)度和壽命［4-8］。另外，噴丸產(chǎn)生的應(yīng)變還能誘發(fā)殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變，提高材料的表面強(qiáng)度，然而噴丸工藝參數(shù)對表層殘余應(yīng)力的分布及殘余奧氏體的含量至關(guān)重要?！?br>