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微粒子喷丸工艺对EA4T车轴钢表面性能和疲劳强度的影响

         

摘要

研究了不同微粒子喷丸工艺对EA4T车轴钢材料表面性能和疲劳强度的影响.基于9种不同喷丸强度或覆盖率(主要由喷丸时间决定)的微粒子喷丸工艺,探究了微粒子喷丸工艺对EA4T车轴钢表面的粗糙度、三维形貌、残余应力、半高宽(FWHM)和表面晶粒尺寸的影响.同时进行疲劳实验得出每种工艺的疲劳极限,并分析了试样断口的形貌.微粒子喷丸在材料表面引入了100μm左右的影响层.随着喷丸强度的增加,材料的表面粗糙度增加.在同一喷丸强度下,20 s喷丸表面粗糙度比10 s与30 s喷丸小.喷丸强度和覆盖率对残余应力最大值的影响较小,但对残余应力层深度的影响显著.喷丸后表面的FWHM最大并在深度方向逐渐减小,喷丸强度越大,喷丸对FWHM的影响层越深.随着喷丸强度和覆盖率的增加,微粒子喷丸试样表面晶粒尺寸减小.所有微粒子喷丸试样疲劳破坏均萌生自表面.不同微粒子喷丸工艺对EA4T车轴钢表面性能的影响不同,但是微粒子喷丸均使材料疲劳极限得到显著提高.

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