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(guò)高速?gòu)椡枇鲗?duì)金屬工件表面進(jìn)行撞擊,在微觀(guān)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(chē)齒輪為例,經(jīng)拋丸熱處理后,齒面表層晶粒因彈丸沖擊...
月球探測(cè)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(guò)低溫強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)環(huán)境適應(yīng)。對(duì)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0.2mm厚的壓應(yīng)力層(應(yīng)力值-...
柔性電子器件的金屬電極在彎曲變形中易產(chǎn)生裂紋,表面拋丸熱處理通過(guò)納米級(jí)強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)可靠性提升。對(duì)316L不銹鋼柔性電極,采用0.01mm金剛石微粉(粒徑500nm)以10m/s速度進(jìn)行濕式拋丸,在電極表面形成50-100nm厚的壓應(yīng)力層(應(yīng)力值-120MPa),同...
鎂合金自行車(chē)車(chē)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(guò)晶粒細(xì)化與應(yīng)力調(diào)控實(shí)現(xiàn)性能突破。對(duì)AZ31B鎂合金車(chē)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0.1-0.12mm厚的壓應(yīng)力層...
軌道交通的車(chē)輪踏面在高速運(yùn)行中承受著滾動(dòng)接觸疲勞與熱磨損的雙重考驗(yàn),表面拋丸熱處理通過(guò)微觀(guān)組織調(diào)控提升其服役性能。對(duì)淬火后的車(chē)輪鋼(CL60)進(jìn)行拋丸處理,選用0.8mm鑄鋼丸、拋射角度45°的工藝參數(shù),可使踏面表層馬氏體組織進(jìn)一步細(xì)化,形成平均晶粒尺寸≤2μ...
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(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,恢復(fù)材料的塑性。對(duì)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...
航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室火焰筒面臨高溫燃?xì)鉀_刷與熱循環(huán)應(yīng)力的嚴(yán)苛工況,表面拋丸熱處理通過(guò)梯度強(qiáng)化提升材料高溫抗疲勞性能。對(duì)鎳基高溫合金(Inconel718)火焰筒,采用0.5mm陶瓷丸在150℃高溫下進(jìn)行拋丸,利用溫度與彈丸沖擊的協(xié)同作用,使表層形成納米晶結(jié)構(gòu)(晶...
航空航天領(lǐng)域?qū)饘俨牧闲阅芤髽O高,鈦合金憑借其強(qiáng)度高、低密度等特性被普遍應(yīng)用。以鈦合金葉片為例,需進(jìn)行固溶時(shí)效處理。先將葉片加熱至單相β區(qū),充分固溶后快速冷卻,使合金元素在基體中形成過(guò)飽和固溶體。隨后,在適當(dāng)溫度下進(jìn)行時(shí)效處理,過(guò)飽和固溶體分解,析出彌散分布...
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(guò)高速?gòu)椡枇鲗?duì)金屬工件表面進(jìn)行撞擊,在微觀(guān)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(chē)齒輪為例,經(jīng)拋丸熱處理后,齒面表層晶粒因彈丸沖擊...
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(guò)表面織構(gòu)優(yōu)化提升其服役壽命。對(duì)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)使氣體流通阻力降低15%,...
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(wèn)題,表面拋丸熱處理成為后處理的關(guān)鍵工序。對(duì)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Ra3.2μm,同時(shí)消除80...
航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室火焰筒面臨高溫燃?xì)鉀_刷與熱循環(huán)應(yīng)力的嚴(yán)苛工況,表面拋丸熱處理通過(guò)梯度強(qiáng)化提升材料高溫抗疲勞性能。對(duì)鎳基高溫合金(Inconel718)火焰筒,采用0.5mm陶瓷丸在150℃高溫下進(jìn)行拋丸,利用溫度與彈丸沖擊的協(xié)同作用,使表層形成納米晶結(jié)構(gòu)(晶...
柔性電子器件的金屬電極在彎曲變形中易產(chǎn)生裂紋,表面拋丸熱處理通過(guò)納米級(jí)強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)可靠性提升。對(duì)316L不銹鋼柔性電極,采用0.01mm金剛石微粉(粒徑500nm)以10m/s速度進(jìn)行濕式拋丸,在電極表面形成50-100nm厚的壓應(yīng)力層(應(yīng)力值-120MPa),同...
航天火箭的燃料貯箱鋁合金焊縫是結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié),表面拋丸熱處理通過(guò)準(zhǔn)確強(qiáng)化提升其抗應(yīng)力腐蝕能力。對(duì)2219-T87鋁合金攪拌摩擦焊焊縫,采用0.5mm玻璃丸以35m/s速度沿焊縫方向拋丸,可在熱影響區(qū)形成0.2mm厚的壓應(yīng)力層,應(yīng)力值達(dá)-300MPa。恒載荷應(yīng)力腐...
醫(yī)療器械中的不銹鋼手術(shù)器械對(duì)表面光潔度與耐腐蝕性要求嚴(yán)苛,表面拋丸熱處理通過(guò)精細(xì)化工藝實(shí)現(xiàn)雙重性能優(yōu)化。針對(duì)316L不銹鋼鑷子,采用0.2mm陶瓷丸進(jìn)行低溫拋丸(工件溫度≤50℃),在保持Ra0.4μm鏡面粗糙度的同時(shí),使表層形成壓應(yīng)力層深度達(dá)0.15mm,應(yīng)...
柔性電子器件的金屬電極在彎曲變形中易產(chǎn)生裂紋,表面拋丸熱處理通過(guò)納米級(jí)強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)可靠性提升。對(duì)316L不銹鋼柔性電極,采用0.01mm金剛石微粉(粒徑500nm)以10m/s速度進(jìn)行濕式拋丸,在電極表面形成50-100nm厚的壓應(yīng)力層(應(yīng)力值-120MPa),同...
醫(yī)療器械中的不銹鋼手術(shù)器械對(duì)表面光潔度與耐腐蝕性要求嚴(yán)苛,表面拋丸熱處理通過(guò)精細(xì)化工藝實(shí)現(xiàn)雙重性能優(yōu)化。針對(duì)316L不銹鋼鑷子,采用0.2mm陶瓷丸進(jìn)行低溫拋丸(工件溫度≤50℃),在保持Ra0.4μm鏡面粗糙度的同時(shí),使表層形成壓應(yīng)力層深度達(dá)0.15mm,應(yīng)...
深海探測(cè)設(shè)備的鈦合金耐壓殼承受萬(wàn)米級(jí)靜水壓力,表面拋丸熱處理通過(guò)殘余應(yīng)力設(shè)計(jì)提升抗屈曲能力。對(duì)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-700MPa),內(nèi)表面保持拉應(yīng)力平...
超臨界二氧化碳發(fā)電設(shè)備的鎳基合金管道在高溫高壓環(huán)境中易發(fā)生蠕變損傷,表面拋丸熱處理通過(guò)晶界強(qiáng)化延緩蠕變進(jìn)程。對(duì)Inconel625合金管道,采用0.5mm陶瓷丸以50m/s速度拋丸,使表層50-100μm范圍內(nèi)形成析出相富集帶,γ相(Ni3Nb)的體積分?jǐn)?shù)從1...
模具在工業(yè)生產(chǎn)中頻繁承受高壓、摩擦和沖擊,對(duì)綜合性能要求苛刻。以Cr12MoV模具鋼為例,首先進(jìn)行球化退火,改善鋼材原始組織,降低硬度,便于機(jī)械加工。粗加工后,進(jìn)行淬火和回火處理。淬火加熱溫度較高,使碳化物充分溶解,獲得高合金化的奧氏體。油冷淬火后得到馬氏體和...
建筑五金中的合頁(yè)、拉手等零件,為提高耐蝕性和裝飾性,常采用鋅合金制造,并進(jìn)行電鍍和鈍化處理。在鋅合金零件成型后,先進(jìn)行除油、除銹等前處理,然后進(jìn)行電鍍。常用的電鍍層有鍍鋅、鍍鎳等,鍍鋅能提高零件的耐蝕性,鍍鎳則使零件表面光亮美觀(guān)。電鍍后,進(jìn)行鈍化處理,在零件表...
刀具在切削加工中承受強(qiáng)烈的摩擦和沖擊,因此對(duì)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,回...
自行車(chē)車(chē)架多采用鋁合金材質(zhì),為減輕重量并保證強(qiáng)度,采用T6熱處理工藝。先將鋁合金車(chē)架加熱到合適溫度進(jìn)行固溶處理,使合金元素充分溶解,隨后快速水冷。接著,在150℃-180℃進(jìn)行人工時(shí)效處理,促使過(guò)飽和固溶體分解,析出強(qiáng)化相,明顯提高車(chē)架的強(qiáng)度。T6處理后的鋁合...
手表作為精密計(jì)時(shí)工具,其零件尺寸微小、精度極高,對(duì)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A(yíng)c1的溫度,并長(zhǎng)時(shí)間保溫,促使片狀滲碳體逐漸球化。這一過(guò)程能有效降低鋼材硬度,極大...
自行車(chē)車(chē)架多采用鋁合金材質(zhì),為減輕重量并保證強(qiáng)度,采用T6熱處理工藝。先將鋁合金車(chē)架加熱到合適溫度進(jìn)行固溶處理,使合金元素充分溶解,隨后快速水冷。接著,在150℃-180℃進(jìn)行人工時(shí)效處理,促使過(guò)飽和固溶體分解,析出強(qiáng)化相,明顯提高車(chē)架的強(qiáng)度。T6處理后的鋁合...
航空航天用C/C復(fù)合材料構(gòu)件在熱循環(huán)中易產(chǎn)生微裂紋,表面拋丸熱處理通過(guò)梯度界面強(qiáng)化提升結(jié)構(gòu)可靠性。對(duì)針刺C/C復(fù)合材料,采用0.1mmSiC陶瓷丸以25m/s速度進(jìn)行低壓拋丸,在纖維界面處形成0.05-0.1mm厚的壓應(yīng)力過(guò)渡層,應(yīng)力值達(dá)-180MPa。熱震試...
汽車(chē)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(guò)飽和固溶體。接著,進(jìn)行人工時(shí)效處理,過(guò)飽和固溶體分解,析出強(qiáng)化相,提高輪轂的強(qiáng)度。T5處理能有效改善...
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(guò)微觀(guān)結(jié)構(gòu)調(diào)控提升耐輻照性能。對(duì)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0.335nm增至0.345...
航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室火焰筒面臨高溫燃?xì)鉀_刷與熱循環(huán)應(yīng)力的嚴(yán)苛工況,表面拋丸熱處理通過(guò)梯度強(qiáng)化提升材料高溫抗疲勞性能。對(duì)鎳基高溫合金(Inconel718)火焰筒,采用0.5mm陶瓷丸在150℃高溫下進(jìn)行拋丸,利用溫度與彈丸沖擊的協(xié)同作用,使表層形成納米晶結(jié)構(gòu)(晶...
航天火箭的燃料貯箱鋁合金焊縫是結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié),表面拋丸熱處理通過(guò)準(zhǔn)確強(qiáng)化提升其抗應(yīng)力腐蝕能力。對(duì)2219-T87鋁合金攪拌摩擦焊焊縫,采用0.5mm玻璃丸以35m/s速度沿焊縫方向拋丸,可在熱影響區(qū)形成0.2mm厚的壓應(yīng)力層,應(yīng)力值達(dá)-300MPa。恒載荷應(yīng)力腐...