SCX400车轮钢表面超声滚压强化试验及其压力参数优化

为了提高SCX400车轮钢表面的强度,采用超声滚压技术对其表面进行了强化处理,并通过试验测试手段对其压力参数进行优化。结果表明:增大超声滚压力有助于获得更大厚度的变形层,靠近表面附近区域的组织存在强烈塑性变形,过渡区的变形程度减小,而内部组织则保持基本不变的状态。当施加100 N超声滚压时,在表层组织中生成了尺寸约为5 nm的纳米晶;继续提高滚压力到400 N,试样表层获得更高比例的非晶态组织,随着深度的增加,SCX400车轮钢的表面硬度表现出整体减小;将滚压力提高到300 N和400 N的情况下,距离表面50μm的组织硬度分别为371 HV和383 HV。表层残余压应力随超声滚压力的提高发生了持续升高,并且在增大滚压力的过程中,残余应力作用深度也发生了显著增大。完成超声滚压后,引起合金组织晶格的改变,并形成压缩残余应力。