金属材料的喷丸强化原理及其强化机理综述

在喷丸强化机理中,除了"应力强化机制"之外,还存在另外一种"组织结构强化机制"。为了证明这一种新强化机制的存在,采用了XRD、喷丸残余应力、显微硬度以及疲劳等各种试验方法,对喷丸靶材表层的组织结构改性后的力学行为进行了试验测定。结果表明:喷丸引入靶材的残余压应力是一种改善疲劳断裂抗力的"应力强化机制",但是它只能改善正断型模式而不能用来改善切断型模式的疲劳断裂抗力。对改善切断型模式的疲劳断裂抗力起决定性作用的是"组织结构强化机制"。因此作者认为,喷丸强化机理中至少存在上述两种强化机制。

圆柱螺旋弹簧的正断/切断型疲劳断裂模式与提高其疲劳断裂抗力的途径

结合承受扭转切应力和轴向正应力圆柱体的受力分析,讨论了圆柱螺旋弹簧发生的正应力断裂,纵向以及横向切应力断裂等3种疲劳断裂模式。结果指出,喷丸引入的残余正应力(即应力强化机制)只影响正应力而不影响纵/横向切应力断裂模式的疲劳强度(寿命)。但喷丸引起表面形变层内的组织结构改性(即组织结构强化机制)却能提高所有3种断裂模式的疲劳断裂抗力。