鎂合金自行車車架在輕量化需求下面臨耐疲勞性能瓶頸,表面拋丸熱處理通過晶粒細(xì)化與應(yīng)力調(diào)控實(shí)現(xiàn)性能突破。對 AZ31B 鎂合金車架進(jìn)行固溶處理后,采用 0.3mm 陶瓷丸以 35m/s 速度拋丸,可使表層晶粒從 20μm 細(xì)化至 5μm 以下,同時(shí)形成 0.1 -...
鐵路鋼軌承受列車的巨大壓力和頻繁沖擊,需具備高耐磨性、強(qiáng)度高和良好的韌性。鋼軌采用珠光體鋼制造,在生產(chǎn)過程中進(jìn)行在線熱處理。鋼軌熱軋后,快速冷卻,控制冷卻速度,使奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變。通過精確控制冷卻參數(shù),獲得細(xì)小均勻的珠光體組織,提高鋼軌的強(qiáng)度和耐磨性。此外,...
月球探測設(shè)備的鈦合金著陸腿需承受極端溫差(-196℃ - 120℃)與微隕石沖擊,表面拋丸熱處理通過低溫強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)環(huán)境適應(yīng)。對 Ti - 5Al - 5V - 5Mo - 3Cr 鈦合金著陸腿,采用 0.3mm 不銹鋼丸在 - 100℃環(huán)境下進(jìn)行拋丸,使表層形成...
氫燃料電池的雙極板石墨涂層面臨氣流沖刷與電化學(xué)腐蝕的雙重挑戰(zhàn),表面拋丸熱處理通過表面織構(gòu)優(yōu)化提升其服役壽命。對鈦金屬雙極板的 CVD 石墨涂層,采用 0.2mm 玻璃丸以 25m/s 速度拋丸,可在涂層表面形成直徑 5 - 10μm 的凹坑織構(gòu),這種結(jié)構(gòu)使氣體...
刀具涂層能明顯提高刀具的切削性能和使用壽命。在刀具基體經(jīng)過淬火和回火處理后,進(jìn)行涂層處理。常用的涂層方法有化學(xué)氣相沉積(CVD)和物理的氣相沉積(PVD)。以 TiN 涂層為例,采用 PVD 方法,在真空環(huán)境下,通過離子轟擊將鈦靶材蒸發(fā),與氮?dú)夥磻?yīng)在刀具表面形...
增材制造(3D 打?。┑拟伜辖鹆慵嬖诒砻娲植诙雀吲c殘余應(yīng)力集中問題,表面拋丸熱處理成為后處理的關(guān)鍵工序。對 SLM 成型的 Ti - 6Al - 4V 零件,采用 0.3mm 陶瓷丸進(jìn)行低溫拋丸(工件溫度≤30℃),可使表面粗糙度從 Ra12.5μm 降至 ...
新能源汽車的電機(jī)硅鋼片對磁導(dǎo)率與耐磨性能要求苛刻,表面拋丸熱處理通過非接觸式強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化。對 35W250 硅鋼片,采用 0.1mm 塑料丸以 25m/s 速度進(jìn)行軟拋丸處理,在不損傷絕緣涂層的前提下,使硅鋼片表面形成納米級壓應(yīng)力層(深度≤50μm),應(yīng)力...
深海探測設(shè)備的鈦合金耐壓殼承受萬米級靜水壓力,表面拋丸熱處理通過殘余應(yīng)力設(shè)計(jì)提升抗屈曲能力。對 Ti - 10V - 2Fe - 3Al 鈦合金耐壓殼,采用 0.8mm 鑄鋼丸以 60m/s 速度拋丸,使殼體外表面形成 0.3mm 厚的壓應(yīng)力層(應(yīng)力值 - 7...
汽車懸掛系統(tǒng)中的彈簧部件對抗疲勞性能要求極高,表面拋丸熱處理是提升其服役壽命的關(guān)鍵工藝。當(dāng)彈簧完成淬火回火后,通過拋丸使表層產(chǎn)生塑性變形,形成殘余壓應(yīng)力,這相當(dāng)于給彈簧表面施加了 “預(yù)壓載荷”,當(dāng)彈簧承受交變拉應(yīng)力時(shí),實(shí)際承受的拉應(yīng)力峰值會被抵消一部分。實(shí)驗(yàn)表...
退火工藝,則通過緩慢冷卻,降低金屬的硬度,提高其塑性和韌性,為后續(xù)的加工和使用提供了更多的可能性;回火工藝,則是在淬火后進(jìn)行的處理,旨在消除內(nèi)應(yīng)力和脆性,同時(shí)保持一定的硬度,使金屬材料更加穩(wěn)定可靠。熱處理加工的應(yīng)用領(lǐng)域,從精密的機(jī)械零件到龐大的工業(yè)設(shè)備,從航空...
拋丸與熱處理的協(xié)同工藝在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用普遍。鈦合金葉片經(jīng)固溶時(shí)效處理后,再進(jìn)行拋丸強(qiáng)化,其表面會形成約 0.2 - 0.5mm 厚的壓應(yīng)力層,應(yīng)力值可達(dá) - 800MPa 以下,這對抵抗高速氣流沖刷造成的疲勞裂紋至關(guān)重要。某型航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片采用該工藝后,...
家用廚具中的不銹鋼鍋具,為提高耐蝕性和加工性能,要進(jìn)行退火處理。將不銹鋼板材加熱到合適溫度,消除加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,恢復(fù)材料的塑性。對于一些有特殊要求的鍋具,如復(fù)合鍋底,還需進(jìn)行固溶處理。固溶處理使合金元素均勻分布,提高不銹鋼的耐蝕性和綜合性能。此外,為...
農(nóng)機(jī)具長期在戶外惡劣環(huán)境下使用,對耐磨性和耐蝕性要求較高。以犁鏵為例,采用低合金耐磨鋼制造,先進(jìn)行淬火和回火處理。淬火提高犁鏵的硬度和耐磨性,回火則消除淬火應(yīng)力,保證一定的韌性。為進(jìn)一步提高表面耐磨性,可進(jìn)行滲碳處理。將犁鏵放入滲碳劑中加熱到 900℃ - 9...
氫燃料電池的雙極板石墨涂層面臨氣流沖刷與電化學(xué)腐蝕的雙重挑戰(zhàn),表面拋丸熱處理通過表面織構(gòu)優(yōu)化提升其服役壽命。對鈦金屬雙極板的 CVD 石墨涂層,采用 0.2mm 玻璃丸以 25m/s 速度拋丸,可在涂層表面形成直徑 5 - 10μm 的凹坑織構(gòu),這種結(jié)構(gòu)使氣體...
高溫氣冷堆的石墨反射層在中子輻照下易產(chǎn)生晶格畸變,表面拋丸熱處理通過微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控提升耐輻照性能。對等靜壓石墨反射層,采用 0.5mm 石墨丸以 30m/s 速度進(jìn)行惰性氣體保護(hù)拋丸,使表層 100 - 200μm 范圍內(nèi)形成亂層石墨結(jié)構(gòu),層間間距從 0.335...
縫紉機(jī)零件對精度和耐磨性要求嚴(yán)格。以縫紉機(jī)針桿為例,采用質(zhì)優(yōu)碳素鋼制造,首先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,提高材料的綜合機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)后的針桿經(jīng)粗加工,再進(jìn)行高頻感應(yīng)淬火。將針桿放入感應(yīng)器內(nèi),快速加熱表面,隨后噴水冷卻,使表面獲得馬氏體組織,心部仍保持調(diào)質(zhì)狀態(tài)。高頻感應(yīng)淬火能...
高溫超導(dǎo)帶材的金屬穩(wěn)定層在強(qiáng)磁場環(huán)境中易產(chǎn)生疲勞裂紋,表面拋丸熱處理通過殘余應(yīng)力設(shè)計(jì)提升其可靠性。對 Bi - 2223/Ag 超導(dǎo)帶材,采用 0.1mm 銀合金丸以 20m/s 速度拋丸,在 Ag 穩(wěn)定層表面形成 0.05mm 厚的壓應(yīng)力層,應(yīng)力值達(dá) - 1...
手表作為精密計(jì)時(shí)工具,其零件尺寸微小、精度極高,對材料性能和表面質(zhì)量有著近乎嚴(yán)苛的要求。以手表發(fā)條為例,它采用特殊彈簧鋼制造。在加工初期,需進(jìn)行球化退火處理。將鋼材加熱到略低于 Ac1 的溫度,并長時(shí)間保溫,促使片狀滲碳體逐漸球化。這一過程能有效降低鋼材硬度,...
高溫超導(dǎo)帶材的金屬穩(wěn)定層在強(qiáng)磁場環(huán)境中易產(chǎn)生疲勞裂紋,表面拋丸熱處理通過殘余應(yīng)力設(shè)計(jì)提升其可靠性。對 Bi - 2223/Ag 超導(dǎo)帶材,采用 0.1mm 銀合金丸以 20m/s 速度拋丸,在 Ag 穩(wěn)定層表面形成 0.05mm 厚的壓應(yīng)力層,應(yīng)力值達(dá) - 1...
氫儲能設(shè)備的鋁合金儲氫罐面臨氫脆與疲勞的復(fù)合損傷,表面拋丸熱處理通過界面強(qiáng)化提升安全性能。對 7075 - T6 鋁合金儲氫罐,采用 0.4mm 玻璃丸以 45m/s 速度拋丸,在析出相(η 相)與基體界面處形成壓應(yīng)力集中區(qū)(應(yīng)力值 - 300MPa),同時(shí)使...
增材制造(3D 打印)的鈦合金零件存在表面粗糙度高與殘余應(yīng)力集中問題,表面拋丸熱處理成為后處理的關(guān)鍵工序。對 SLM 成型的 Ti - 6Al - 4V 零件,采用 0.3mm 陶瓷丸進(jìn)行低溫拋丸(工件溫度≤30℃),可使表面粗糙度從 Ra12.5μm 降至 ...
風(fēng)電設(shè)備中的齒輪箱主軸承受著交變彎曲載荷與扭矩的復(fù)合作用,表面拋丸熱處理是保障其長周期可靠運(yùn)行的重要工藝。對調(diào)質(zhì)處理后的 42CrMo 主軸,采用 0.6mm 鑄鋼丸以 55m/s 速度拋丸,表面會形成 0.3 - 0.4mm 的壓應(yīng)力層,殘余壓應(yīng)力值達(dá) - ...
海洋工程中的導(dǎo)管架鋼樁長期浸泡于海水與海泥交界處,表面拋丸熱處理通過復(fù)合防護(hù)提升其耐蝕抗疲勞性能。對 Q355ND 鋼樁進(jìn)行淬火回火后,采用 1.2mm 鑄鋼丸以 65m/s 速度拋丸,再結(jié)合環(huán)氧涂層防護(hù),可使鋼樁表面形成 0.5mm 厚的壓應(yīng)力層,同時(shí)涂層附...
汽車輪轂多采用鋁合金制造,為提高其強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性,采用 T5 熱處理工藝。鋁合金輪轂在鑄造或鍛造后,進(jìn)行固溶處理,使合金元素充分溶解。隨后在高溫下快速冷卻,獲得過飽和固溶體。接著,進(jìn)行人工時(shí)效處理,過飽和固溶體分解,析出強(qiáng)化相,提高輪轂的強(qiáng)度。T5 處理能有...
刀具在切削加工中承受強(qiáng)烈的摩擦和沖擊,因此對硬度和耐磨性要求極高。高速鋼刀具常采用淬火和多次回火處理。把刀具加熱到 1200℃以上,使合金元素充分溶解到奧氏體中,隨后油冷淬火。由于高速鋼淬透性好,油冷可獲得馬氏體組織。為消除淬火應(yīng)力,穩(wěn)定組織,需進(jìn)行三次回火,...
石油管道的法蘭連接部位長期處于腐蝕介質(zhì)與機(jī)械振動的雙重作用下,表面拋丸熱處理為其提供了抗疲勞腐蝕的綜合解決方案。對經(jīng)滲鋁處理的 20# 鋼法蘭,采用 1.0mm 鋼丸以 70m/s 速度拋丸,可在滲鋁層表面進(jìn)一步形成壓應(yīng)力疊加效應(yīng),使復(fù)合層的抗疲勞強(qiáng)度提升至 ...
風(fēng)電設(shè)備中的齒輪箱主軸承受著交變彎曲載荷與扭矩的復(fù)合作用,表面拋丸熱處理是保障其長周期可靠運(yùn)行的重要工藝。對調(diào)質(zhì)處理后的 42CrMo 主軸,采用 0.6mm 鑄鋼丸以 55m/s 速度拋丸,表面會形成 0.3 - 0.4mm 的壓應(yīng)力層,殘余壓應(yīng)力值達(dá) - ...
汽車懸掛系統(tǒng)中的彈簧部件對抗疲勞性能要求極高,表面拋丸熱處理是提升其服役壽命的關(guān)鍵工藝。當(dāng)彈簧完成淬火回火后,通過拋丸使表層產(chǎn)生塑性變形,形成殘余壓應(yīng)力,這相當(dāng)于給彈簧表面施加了 “預(yù)壓載荷”,當(dāng)彈簧承受交變拉應(yīng)力時(shí),實(shí)際承受的拉應(yīng)力峰值會被抵消一部分。實(shí)驗(yàn)表...
深海探測設(shè)備的鈦合金耐壓殼承受萬米級靜水壓力,表面拋丸熱處理通過殘余應(yīng)力設(shè)計(jì)提升抗屈曲能力。對 Ti - 10V - 2Fe - 3Al 鈦合金耐壓殼,采用 0.8mm 鑄鋼丸以 60m/s 速度拋丸,使殼體外表面形成 0.3mm 厚的壓應(yīng)力層(應(yīng)力值 - 7...
表面拋丸熱處理是金屬表面強(qiáng)化處理中兼具效率與精度的工藝手段。其通過高速彈丸流對金屬工件表面進(jìn)行撞擊,在微觀層面形成均勻分布的壓應(yīng)力層,這種物理形變不只能消除工件內(nèi)部殘余拉應(yīng)力,還能明顯提升材料的抗疲勞強(qiáng)度。以汽車齒輪為例,經(jīng)拋丸熱處理后,齒面表層晶粒因彈丸沖擊...