高碳钢丝切丸的研究

论文摘要

金属表面抛喷丸强化（shot peening）是利用机械离心式或气动式设备将磨料高速射出,冲击传动零部件表面致表面形变并产生压应力、产生塑性变形,引起表面形变强化的方法,可改善和提高零部件表面性能,增加疲劳强度,其中高碳钢丝切丸是抛丸强化用的理想金属磨料。本文对高碳钢丝切丸的生产及应用进行了概括；分别使用成分分析仪、显微硬度计、拉力实验机、金相显微镜、扫描电镜、欧文寿命实验机等设备,对其成分、硬度、堆积密度、抗拉强度、金相组织、磨损形貌及欧文寿命等进行测定；使用欧文寿命实验机对抛喷丸强度（Almen）试片A试片进行抛打,模拟抛丸强化过程,测定了不同粒度、硬度的高碳钢丝对粗糙度、覆盖度及抛丸强度的影响关系；最后对实验结果进行了理论分析与讨论；并起草制定了中华人民共和国机械行业标准JB/T 8354.1—XXXX抛喷丸清理及强化用金属磨料第1部分：钢丝切丸。结果表明：所研究的高碳钢丝切丸作为一种新抛丸强化用金属磨料,其硬度55.1-57.2HRC；堆积密度4.32-4.71g/cm3；成分C：0.741-0.847%,Mn：0.533-0.585%,Si：0.21-0.236%,P：0.008-0.014%,S：0.007-0.019%；钢丝抗拉强度为B级或C级；金相组织为形变索氏体；100%替代法欧文寿命为3280-4656次,具有寿命高,抗磨损性能好的特点,非常适合于齿轮、弹簧、轴等具有较高硬度的传动零部件的抛丸强化用磨料。在相同抛丸条件下,高碳钢丝切丸粒度增加,试片的表面粗糙度增大,覆盖度减小,饱和抛丸强度增大；高碳钢丝切丸硬度增大,试片的表面粗糙度增大,覆盖度增大,饱和抛丸强度增大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1. 抛丸强化的概述
• 1.2. 抛喷丸强化的机理
• 1.3. 抛喷丸强化的指标
• 1.4 高碳钢丝切丸的标准
• 1.5 高碳钢丝切丸的性能指标
• 1.6 存在的问题
• 第2章 实验方法及材料
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 100%替代法测磨料寿命
• 2.2.2 面积法测磨料寿命
• 2.2.3 弧高度测试方法
• 2.2.4 覆盖度测定法
• 第3章.高碳钢钢丝切丸的生产过程
• 3.1 高碳钢丝的生产过程
• 3.2 高碳钢丝切丸的生产过程
• 第4章.实验结果与分析
• 4.1 高碳钢丝切丸的粒度
• 4.2 高碳钢丝切丸的密度
• 4.3 高碳钢丝切丸的成分
• 4.4 高碳钢丝切丸的硬度
• 4.5 高碳钢丝的抗拉强度
• 4.6 高碳钢丝切丸的金相
• 4.7 高碳钢丝切丸的欧文寿命
• 4.7.1 高碳钢丝切丸的100%替代法欧文寿命
• 4.7.2 高碳钢丝切丸的面积法欧文寿命
• 4.8 高碳钢丝切丸的磨损
• 4.8.1 高碳钢丝切丸的磨损过程
• 4.8.2 高碳钢丝切丸磨损后的表面形貌
• 4.8.3 0.7mm高碳钢丝切丸的磨损过程
• 4.9 高碳钢丝切丸的抛丸强度
• 4.9.1 0.6mm钢丝切丸的抛丸强度
• 4.9.2 0.8mm钢丝切丸的抛丸强度
• 4.9.3 1.0mm钢丝切丸的抛丸强度
• 4.9.4 不同粒度的钢丝切丸的抛丸强度对比
• 4.9.5 硬度对高碳钢丝切丸抛丸强度的影响
• 4.10 高碳钢丝切丸抛打抛喷丸强度（Almen）试片后的粗糙度
• 4.10.1 0.6mm钢丝切丸抛打抛喷丸强度（Almen）试片后的粗糙度
• 4.10.2 0.8mm钢丝切丸抛打抛喷丸强度（Almen）试片后的粗糙度
• 4.10.3 1.0mm钢丝切丸抛打抛喷丸强度（Almen）试片后的粗糙度
• 4.10.4 不同粒度的钢丝切丸抛打抛喷丸强度（Almen）试片后的粗糙度比较
• 4.10.5 不同硬度的高碳钢丝切丸抛打抛喷丸强度（Almen）试片后的粗糙度比较
• 4.11 高碳钢丝切丸的覆盖度
• 4.11.1 0.6mm高碳钢丝切丸的覆盖度
• 4.11.2 0.8mm高碳钢丝切丸的覆盖度
• 4.11.3 1.0mm高碳钢丝切丸的覆盖度
• 4.11.4 不同粒度的高碳钢丝切丸的覆盖度
• 4.11.5 不同硬度的高碳钢丝切丸的覆盖度
• 4.12 高碳钢丝切丸的覆盖度和抛丸强度的关系
• 4.12.1 不同粒度的高碳钢丝切丸的覆盖度和抛丸强度的关系
• 4.12.2 不同硬度的高碳钢丝切丸的覆盖度和抛丸强度的关系
• 4.13 讨论
• 4.14 钢丝切丸标准的制定
• 4.14.1 工作简况
• 4.14.2 确定标准主要内容的依据
• 4.14.3 JB/T 8354.1—XXXX抛喷丸清理及强化用金属磨料 第1部分:钢丝切丸标准
• 第5章 结论
• 第6章 参考文献
• 第7章 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表