喷丸工艺对金属疲劳寿命的影响
在金属零部件的疲劳失效中,80%以上的裂纹起始于零部件的表面,而且大多数情况下位于诸如加工过程产生的刀痕、划伤、组织损伤、夹杂物及其它表面缺陷造成的应力集中区域。疲劳对金属构件的表面状态非常敏感,由于表面缺陷造成的应力集中叠加在疲劳载荷上会大大加速裂纹的萌生,从而显著降低了各种金属零部件的疲劳寿命。 喷丸技术是一种公认的可以提高金属零部件表面力学性能的有效方法。通过喷丸过程,可向金属构件的表层引入残余压应力,从而起到改善构件疲劳性能的目的。实践应用已证实,通过喷丸引入的残余压应力对金属构件表面疲劳裂纹的萌生及扩展能起到有效的抑制作用。理论分析表明喷丸强化产生的加工硬化层可以使流动应力升高,并可有效阻滞裂纹张开,抑制裂纹扩展以提高工件的疲劳寿命。 近期,来自日本SINTOKOGIO,LTD.公司(知名喷丸行业成套设备供应商)的Yuji Kobayashi博士分析了基于全二维面探技术的cosα 残余应力分析方法,同时指出该方法无需移动X射线源位置,无需测角仪装置,因此设备外观上可以做的非常小。Yuji Kobayashi博士还在通过喷丸工艺制备的应力标样基础上,比较了sin2Ψ 和cosα 两种残余应力分析方法下所测得的残余应力测试数据,进一步验证了基于全二维面探技术的cosα 残余应力分析方法测试结果的可靠性,相关结果已发表在杂志《The Shot Peener》上。