噴丸對疲勞抗力的影響

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噴丸對疲勞抗力的影響

噴丸是為了提高疲勞抗力而對零部件施加的強化工藝。評估了噴丸工藝對表面粗糙度、應變硬化和殘余壓應力的影響，以及根據試驗和計算確定這些影響因素如何實現數字化。

表面粗糙度可以使用光學或接觸式儀器測量，開發了定義殘余應力分布圖的測量技術。雖然完整的殘余應力分布圖還難以確定，因此其在壽命評估中的應用受到挑戰。解析和有限元模型可以解決這一問題，但隨之出現模型化方法的問題，包括對材料基本單元的劃分以及所采取的物理途徑，而這兩方面都對殘余應力分布圖有很大的影響。應變硬化可以采用顯微硬度轉臺、X-射線衍射半高寬以及電子背散射衍射測量等技術得到近似值，但數據較難利用，各種測量結果之間缺少一致性。因此，在上述數據應用于結構完整性分析之前，確認的方法必須得到有關方面的認可。

噴丸工藝對疲勞的影響已經明確，特別是在高周疲勞范圍。表面粗糙度加速裂紋的萌生，但其影響比應變硬化引起的萌生小。應變硬化在裂紋擴展方面的作用還存在爭論，但已明確壓縮殘余應力延緩裂紋的擴展并在此區間占主導因素。普遍認為，噴丸對低周疲勞的效果較小，這是因為高的施加應力引起殘余應力的釋放和應變硬化區位錯的回復導致應變硬化的下降。重點應考慮殘余應力場與外加應力場如何相互作用，這不僅是評估任何可能的次表面裂紋萌生所需要，更是評估殘余應力釋放途徑的需求。殘余應力的釋放還受溫度的影響，高溫增加位錯回復的速度并降低材料的屈服應力，使力的釋放更快。殘余應力分布的改變不僅受使用條件的影響，而且受材料循環應力應變特性的影響，例如循環軟化特性。

刊名：Materials Science and Technology（英）

刊期：2013年第6期

作者：K.A.Soady

編譯：張英才