1、a，1，概述，表面強化技術(shù)：其中，指示了材料表面如何在不增加外部材料的情況下應(yīng)用外力或熱處理，以提高表面強度、硬度、疲勞防護(hù)和應(yīng)力腐蝕特性。a，2，表面變形強化表面相變，a，3，8.1表面變形強化，原理噴丸強化表面滾動技術(shù)孔擠壓，a，4，1，原理，1。定義：將外力應(yīng)用于金屬材料表面，在表面較薄的層上產(chǎn)生塑料變形，細(xì)化粒子，提高零件表面疲勞強度和應(yīng)力腐蝕防護(hù)能力的工藝手段。機制：加工硬化機制。也就是說，隨著變形量的增加，金屬強度硬度增加，塑料韌性減少。a，5，2。機制：加工硬化機制。也就是說，隨著變形量的增加，金屬強度硬度增加，塑料韌性減少。原因：a，隨著變形量的增加，電位密度增大，變形阻力增大

2、。b、隨著變形的增加，子結(jié)構(gòu)細(xì)化、子晶體邊界對準(zhǔn)誤差運動受阻；c，隨著變形量的增加，空位密度增加。d，幾何硬化。a，6，2，短劃，1。原則：噴丸也稱為受控噴丸蠕變，使用在室溫下高速噴射的小硬彈丸撞擊工件表面，表面層在再結(jié)晶溫度下產(chǎn)生彈性、塑性變形和大殘余壓縮應(yīng)力，提高了表面疲勞強度和應(yīng)力腐蝕防護(hù)能力。a、7、a、8，例如，在重要熔接件的熔接和熱影響區(qū)域中使用控制快照分區(qū)時，抗拉應(yīng)力會轉(zhuǎn)換為壓縮應(yīng)力，從而提高熔接區(qū)域的疲勞強度。汽車板彈簧噴丸后，疲勞壽命可以延長5倍。a，9示例：合金高強度鋼18Cr2Ni4WA，最終噴丸前疲勞壽命1.38105。次要(負(fù)載-600 MPa)；短行程強化的疲勞壽命

3、達(dá)到1.04107(噴涂后表面壓縮應(yīng)力為800MPs)，疲勞壽命提高了74.3倍。例如：概括地說，噴涂9強化技術(shù)是一種易于使用、成本低、復(fù)蓋范圍廣的零件表面強化技術(shù)。此增強的效果主要表現(xiàn)在承受交變載荷的零件的壽命延長上。這種效果特別明顯，特別的立即性，比不上其他強化方式。a，10，2。噴丸設(shè)備(1)葉輪拋丸機(2)氣動拋丸機，a，11，(1)葉輪噴丸機特點：葉輪噴丸機中彈丸流動的位置和速度不容易改變，常用于簡單尺寸大的工件。a，12，(2)氣動噴丸器特性：依靠空氣壓力調(diào)節(jié)改變彈丸速度，適用于表面形狀復(fù)雜的零件和尺寸小的生產(chǎn)條件。a，13，技術(shù)的關(guān)鍵：根據(jù)零件的材料和形狀特征控制發(fā)射體流動的速度

4、，控制零件表面和發(fā)射體流動的相對行為。a、14、a、15、a、16，3。用噴丸強化的彈體控制噴丸中使用的彈體包括鑄鐵丸、鑄鋼丸、不銹鋼丸、線切割丸、玻璃丸和陶瓷丸等。在選擇運載火箭時，不僅要考慮噴丸設(shè)備條件和運載火箭消耗，還要考慮噴丸面的預(yù)期變形層深度、最大殘余壓縮應(yīng)力值和表面粗糙度等零件的工藝要求。通常，鋼零件使用鑄鋼或鑄鐵丸以獲得更深的塑性變形層和更大的殘余壓縮應(yīng)力值，但是如果您想要更低的粗糙度表面，則經(jīng)常使用玻璃丸。不銹鋼、鋁合金、鈦合金一般使用玻璃藥片。a，17，4。受控噴丸對材料表面形貌和特性的影響(1)對硬化層高達(dá)1.5mm的材料表面硬度有很大影響。(2)對材料表面粗糙度的影響(3

5、)對疲勞壽命和應(yīng)力腐蝕防護(hù)能力的影響可以顯著提高材料的疲勞壽命和應(yīng)力腐蝕防護(hù)能力。例如，對純鐵、1Cr18Ni9Ti不銹鋼、20鋼、45鋼和60Si2Mn鋼進(jìn)行短切時，疲勞強度會提高14%到47%。a，18，5。受控噴丸技術(shù)的典型應(yīng)用主要應(yīng)用于主機托管機械零件。飛機起落架、車架、大梁、發(fā)動機、汽車輪軸、刀片等。a，19，6。噴丸新技術(shù)-旋轉(zhuǎn)噴丸技術(shù)，20世紀(jì)80年代，中國的航空維修部隊開始應(yīng)用噴丸技術(shù)，它是噴丸技術(shù)的一個領(lǐng)域和新的發(fā)展。短皮襯里的短皮襯里通過特殊的堅固劑牢牢固定在圓角上。旋轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)，反復(fù)撞擊零件表面，達(dá)到噴丸的目的。強化效果突出。a，20，6。噴丸的新技術(shù)塑料噴丸對飛機等重要

6、大型結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行表面無損檢測，尋找疲勞裂紋和硬損傷，主要表面工藝是除漆?，F(xiàn)有的方法是使用化學(xué)劑剝離，或用砂輪手動研磨，兩種方法都有缺陷。塑料噴丸是近年來開發(fā)的新工藝。壓縮空氣中有粒狀塑料的原理。通過噴嘴，高速噴射到工件表面，與塑料丸尖銳邊緣的切割和碰撞，使油漆表面產(chǎn)生了雙重作用，裂開和剝落，達(dá)到了高效清除油漆的目的。a，21，6。拋丸新技術(shù)-空氣火焰超音速表面噴砂、噴射超音速表面噴砂、噴丸：空氣火焰超音速表面預(yù)處理技術(shù)是使用氣體燃料或液體燃料和高壓電氣或高壓空氣。在超音速噴槍燃燒室中混合燃燒膨脹，產(chǎn)生高溫高速火焰流。因此，沙?；蛩幫栌贸羲賴娚洳考幚肀砻妗；鹧媪鲃铀俣雀哌_(dá)1500m/s或更高

7、，粒子速度為300-600m/s，可實現(xiàn)高效、良好的表面預(yù)處理效果。超音速表面噴丸處理是普通噴丸處理的2-4倍，特別適用于大型框架表面高效噴丸處理。a，22，3，曲面滾動技術(shù)，1。定義：在特定壓力下滾動或擠壓滾球或滾球軸加工的零件表面，從而導(dǎo)致塑料變形以形成加強層的過程。a、23、a、24、3。特征：表面改性層的最大深度為5mm以上。4.應(yīng)用：僅適用于某些簡單形狀的平面類零件、軸零件和槽零件，不適用于復(fù)雜形狀的零件曲面。a，25，4，加強孔擠壓，1 .定義：曲面強化過程，使用特定工作模具(桿、襯套、開閉模具等)持續(xù)、緩慢、均勻的擠壓，形成固定厚度的塑料變形層，提高表面疲勞強度和應(yīng)力腐蝕防護(hù)能力

8、。2.工藝方法：桿擠壓、套筒擠壓、壓制擠壓、紡擠壓。a，26，擠壓桿擠壓加強襯套擠壓加強旋轉(zhuǎn)擠壓，a，27，3。特點：加強孔擠壓主要針對飛機重要部件、大型部件和主要軸承部件(如蒙皮)的加強，要求防止內(nèi)功疲勞的其他方法不可能的工件。旋轉(zhuǎn)擠壓適用于起落架等大型部件的內(nèi)孔強化等。外力緩慢均勻地應(yīng)用于工件表面。直接結(jié)果是給材料表面施加預(yù)壓縮應(yīng)力，以提高其疲勞和應(yīng)力腐蝕防護(hù)性能。a，28，8.2強化表面相變，概述感應(yīng)加熱表面淬火火焰加熱表面淬火激光表面淬火激光表面熔化技術(shù)激光沖擊淬火技術(shù)，a，29，I，概述，1。定義：提高鋼鐵材料的表面熱處理、表面結(jié)構(gòu)變化、強度、硬度、疲勞電阻、高溫氧化性能等。我們通常

9、稱之為表面淬火及其他工藝方法。2 .目的：賦予鋼高表面硬度和壓縮應(yīng)力狀態(tài)，提高耐磨性和疲勞強度。特別適用于可以承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、摩擦或沖擊的零件。a，30，3，表面淬火材料碳含量0.4%-0.5%中的碳鋼。4、表面淬火后的組織表面：m回深：回火的燒結(jié)(淬火回火)或鐵素體燒結(jié)(精火)，a，31，5，特征：a，加熱速度(感應(yīng)加熱速度為103 /s，激光加熱為105b、冷卻速度快；c，表面硬度高(硬度比一般淬火高HR C2 4)；d、需要準(zhǔn)備熱處理；e，適合中高碳鋼。a，32，2，感應(yīng)加熱表面淬火，1。原理：使用感應(yīng)電流蒙皮效果、“接近效果”和“環(huán)效果”。，a，33，基本工序：將工件放在具有足夠功率輸

10、出的感應(yīng)線圈上，由于高頻交流磁場的作用，產(chǎn)生了大量感應(yīng)電流，由于皮膚效應(yīng)，將表面集中分布在工件表面，使表面在鋼相變點Ac3或Accm上方快速加熱，然后在冷卻介質(zhì)中快速冷卻，使工件表面獲得m。a、34、a、35，2。特征：(1)加熱速度范圍，3 1000/s .加熱時間短，通常幾秒到幾十秒完成加熱，因此顆粒更細(xì)，淬火后硬度更高。比一般淬火硬度高2-4HRC，耐磨性高。(2)工藝參數(shù)易于調(diào)整和控制。因此，工作效率高，可以執(zhí)行機械化工作，特別適合批量生產(chǎn)。(3)加熱速度快，表面氧化脫碳少，表面質(zhì)量高，沒有變形，可用作最終加工工藝。(4)由于需要大量的設(shè)備投資，因此單個小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)成本高。大型工件

11、是淬火的，不能完成。無法移動設(shè)備，因此靈活性相對較差。a，36，3，工藝和技術(shù)要點，預(yù)調(diào)質(zhì)處理，確定加熱溫度和加熱方法，根據(jù)工件要求選擇電源，設(shè)計感應(yīng)加熱器，確定冷卻方法和冷卻介質(zhì)，開發(fā)回火工藝參數(shù)，a，37，(1)預(yù)處理(2)表面硬度的選擇感應(yīng)加熱淬火后，領(lǐng)子部件的硬度應(yīng)根據(jù)部件的使用性能來確定。a，曲軸頸通常為HRC 55 62，凸輪軸通常為HRC55 62 64b、鍛造錘表面、汽車半軸、鋼板彈簧等通常用于粉碎、扭轉(zhuǎn)和剪切部分的零件，例如HRC 50-64。Hrc=20 60 (2c-1.3c2)，a，38，(4)確定加熱溫度(5)確定感應(yīng)加熱淬火裝置參數(shù)包括感應(yīng)電源、感應(yīng)環(huán)、噴出裝置。感

12、應(yīng)電源的輸出頻率主要包括高頻(100至500KHz)、超級音頻(20至100khz)、if (0.5至10KHz)和功率頻率(50Hz)。頻率是根據(jù)零件的大小和硬化層深度確定的。a，39，4。感應(yīng)加熱表面淬火應(yīng)用(1)齒輪表面淬火。齒輪通常在調(diào)質(zhì)后用45，40Cr鋼等調(diào)質(zhì)鋼制造，然后自行回火的表面組織為蠕變回火m，硬度54-58HRC，沈組織為回火s，硬度20-25HRC。(2)機床導(dǎo)軌表面淬火。車床導(dǎo)軌由HT320制造，原始組織用珍珠巖薄片狀石墨在導(dǎo)軌表面需要耐磨性，因此可以用高頻加熱表面淬火，獲得馬氏體薄片狀石墨，硬度在48 52 HRC之間，硬化層深度為1.5mm。a，40，3，火焰加熱

13、表面淬火，1。定義：火焰加熱表面淬火是通過高溫火焰快速加熱鋼表面，然后噴水冷卻，在表面獲得馬氏體組織的過程。2.工藝要點：使用的燃料主要是煤氣(CO)或碳?xì)浠衔?如C2H2)、天然氣、液化石油氣等。實際上，通過控制火焰和工件的相對位置以及兩者的相對移動速度，控制工件的表面溫度、加熱層深度、加熱速度等。a，41，3。材料的要求在火焰加熱淬火前，可標(biāo)準(zhǔn)化或淬火、微細(xì)粒狀或微片狀珠光體或回火工件，以獲得綜合機械特性。注：由于火焰急冷加熱速度慢于感應(yīng)加熱，工件表面的溫度梯度相對平緩，因此過渡區(qū)域?qū)挕?.火焰加熱設(shè)備火焰加熱表面淬火所需的設(shè)備主要有火焰噴槍、氣罐、噴水器等。a，42，5，火焰加熱表面淬

14、火工藝的特點，與感應(yīng)加熱表面淬火相比，火焰加熱設(shè)備簡單，輸入小，移動靈活，大移動部件可以加熱。沒有電力，相對節(jié)約能源。但是，由于火焰加熱速度低，生產(chǎn)率低，硬化層厚，表面晶粒不夠精細(xì)，氧化脫碳現(xiàn)象更加明顯，硬化層的均勻性遠(yuǎn)低于感應(yīng)加熱淬火，質(zhì)量控制有困難的固有缺點?；鹧鎳娮旖Y(jié)構(gòu)比靈敏度環(huán)復(fù)雜，所以大小太小，形狀不能過于復(fù)雜。因此，主要用于單一零件、少量批量生產(chǎn)，以及齒輪、軸、軋輥、導(dǎo)向等大型零件的表面淬火。a，43，4，激光加熱表面淬火，1。定義：使用聚焦激光束照射工件表面，其溫度迅速上升到相變點以上，然后去除激光，利用工件本身的冷卻達(dá)到淬火目的。a、44、a、45，2。特征：(1)加熱和冷卻速

15、度快，加熱速度為105 109/s；其加熱時間為10-3-10-7s。冷卻速度高達(dá)104 107/s。掃描速度越快，冷卻速度越快。(2)高硬度激光淬火的表面硬度比現(xiàn)有淬火高15% 20%。鑄鐵淬火后可以提高3 5倍的耐磨性。(3)對基板熱的影響很小，因為加熱速度快，硬化層薄(一般為0.30.5mm)，硬化層的深度受到控制，對基板的熱影響很小，表面幾乎沒有氧化脫碳，可以用作最終加工工藝。a，46，(4)只在激光能到達(dá)的部分的情況下，工件局部加熱淬火的靈活工藝。(5)加熱快，可以用自冷淬火，工藝簡單，表面氧化傾向小。3、適用于激光淬火的材料和零件目前的研究和應(yīng)用情況，激光相變硬化的主要材料是鋼和鑄鐵，鈦合金、鋁合金、銅合金、銅合金、鎂合金、鋯合金等部分有色金屬材料也可以通過激光相變實現(xiàn)硬化目的。激光淬火最適合需要局部表面硬化的零件，目前在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于汽車缸套、機床導(dǎo)軌、工具設(shè)備、模具、農(nóng)機、軍工產(chǎn)品等。a，47，a，48，5，其他激光表面處理技術(shù)，激光表面處理將新興激光技術(shù)與有序深金屬熱處理相結(jié)合，在材料表面應(yīng)用極高的能量，大大改變了材料的硬度、強度、耐磨性、耐蝕性和高溫特性等。激光表面處理過程主要包括相變硬化、熔化、涂層、合金、非晶和微結(jié)晶、沖擊強化等。a，49，a，5