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搞懂喷丸强化技术你就是专家

鸿鑫钢丸整理了喷丸强化新技术，废话不多说，看总结，搞懂了你就成为专家了!

1. 齿轮的硬喷丸技术

(1)硬喷丸技术

硬喷丸不同于常规喷丸，而是采用700HV高硬度钢丸进行高强度喷丸，并使A型试片产生0.6mm以上的弧高，形成较大的残余压应力，得到高的疲劳强度。适合于优质渗碳钢(如DSG1钢，Si含量降至0.15%以下，而使内氧化现象及非马氏体大为减少;降低晶界脆性元素P的含量<0.015%，提高Mo含量至0.4%而使渗层韧性大为改善)，它在消除内氧化等渗碳缺陷及**渗层韧性方面效果较好。

(2)两次喷丸(双喷丸)技术

对于渗碳淬火硬度在600HV以上齿轮，较难通过正常喷丸达到较高压应力。为此采用二次喷丸硬化提高疲劳强度，即首先采用700HV高硬弹丸进行高强度喷丸(如0.6mm钢丸)，并使A型试片产生0.6mm以上的弧高，获得一定深度的表面强化层，然后再用细小的低强度小弹丸(如0.08mm钢丸)进行一次低强度喷丸，可在工件表面和次表面形成残余压应力。第二次喷丸的目的就是减轻表面加工硬化，改善表面粗糙度，提高表面压应力，即进一步提高齿轮的疲劳性能。此项技术属于冷作处理。

2. 硬喷丸新工艺应用

例1：直齿轮，材料DSG1(化学成分(质量分数，%)为0.20C、<0.15Si、0.70Mn、<0.015P、0.015S、1.00Cr及0.40Mo)和SCM420，经渗碳淬火、回火处理。**后采用离心式喷丸机及￠0.8mm铸钢丸(化学成分为0.85C—1Si—1Mn)进行喷丸，喷丸强度分别为0.45mmA和0.7mmA弧高。前者属于常规喷丸，而后者属于硬喷丸。齿轮疲劳试验是在电流消耗式齿轮疲劳试验机上进行。

(1)喷丸处理参数及检验结果

试验齿轮喷丸处理参数如表2所示。通过表2可以看出，硬喷丸齿轮的齿根疲劳强度高于常规喷丸。硬喷丸齿轮表面硬度和残余压应力提高而残留奥氏体和内氧化程度降低。

(2)硬喷丸、小弹丸喷丸及二次喷丸的比较

经过喷丸处理的工件，其**大残余压应力值是位于表面下面约0.05mm处，而表面却低于这个值，为解决此缺陷，采用细小弹丸(直径<0.1mm)进行低强度喷丸处理。三种喷丸工艺参数如表3所示。

硬喷丸处理得到**高表面硬度，其次是二次喷丸和小弹丸喷丸。小弹丸喷丸使齿轮表面得到非常高的压应力，达到1.2GPa。而二次喷丸处理得到**高的疲劳强度。同渗碳淬火后齿轮相比较疲劳强度提高到1.5倍。渗碳状态的齿轮留有切齿刀痕，经过喷丸处理后全部消失，齿轮表面粗糙度得到改善。由于加工刀痕有可能成为应力集中部位，因此喷丸处理时加工表面的改善也是提高疲劳强度的一个原因。

1.弹丸及其质量要求

齿轮经过化学热处理后，表面硬度多数已达到58~63HRC，在进行喷丸强化时，应采用高于或等于表面硬度的弹丸来进行喷丸强化处理，以**表面的残余压应力数值和表面强化层深度。此外，弹丸尺寸的选择应**齿轮的根部得到强化，在进行喷丸强化过程中，由于选择的弹丸直径过大常常导致小半径的齿根部位得不到喷射强化。为此，应确保弹丸直径小于齿根半径的一半。

由于钢丸质量对强化效果影响很大，国家标准中已经对钢丸的金相组织、化学成分、**小密度、硬度偏差给出严格的规范。

弹丸在使用过程中，不断破损，需及时补充新弹丸，弹丸合格数量应保持在80%以上，为此可选用不同规格的筛网加以控制，以确保喷丸强化效果。由于破碎的弹丸带有尖角，容易使工件表面产生许多微小的尖切口，从而降低强化效果。因此，在生产过程中应将破碎弹丸筛选掉。

弹丸尺寸选择原则：①当对表面粗糙度有要求时，应尽量采用较小钢丸。②当工件带有内、外圆角及沟槽时，弹丸直径尺寸应小于内、外圆角半径及槽的宽度。③**弹丸球面形状尺寸均匀。

2.钢丝切丸

采用预钝化钢丝切丸技术生产的新一代表面清理和强化的优质丸料，不仅钢丸硬度均匀、尺寸均匀、寿命长，而且生产中粉尘产生率低，可称之为绿色、环保钢丸，可应用于齿轮喷丸强化处理等。

3.强韧性弹丸及其化学配方

(1)用于喷丸的弹丸

一般采用铸钢型或切线型，铸钢弹丸一般用水雾化方法生产，并调质到392~513HV，对于硬喷丸处理，要求弹丸硬度达700HV左右。

(2)新型钢丸

采用快冷离心雾化方法改善中碳铸钢枝晶铸造组织。同时要求碳含量不低于0.5%，其Mn、S、P含量也均有降低，其化学成分如表4所示，喷丸处理时，弹丸流率为0.75kg/s，喷射速度为106m/s，喷丸后弧高为1.0mmA。作为高强韧性弹丸的第二选择是高碳预处理过的高强度切线弹丸，尺寸范围为￠0.8mm，为了得到700HV左右的高硬度，其碳含量增加至0.8%，其化学成分如表5所示。