年9月15日,课题组博士生吴吉展作为第一作者的《Effectofshotpeeningintensityonsurfaceintegrityof18CrNiMo7-6steel》在SurfaceCoatingsTechnology发表。
齿轮是重要的工业基础件,其服役性能直接决定装备可靠性。喷丸强化技术是一种机械冷加工方法,借助高速运动的弹丸流持续冲击材料表面,使材料表层发生塑性变形,表层材料组织得到细化,硬度和耐磨性显著提升。齿轮喷丸后的表面完整性由许多影响喷丸工艺因素决定,其中工艺影响参数可以概括分为喷丸工艺参数、过程参数和喷丸机参数。为了解这些参数之间的影响关系,从而获得适合工程实践的喷丸强度,本研究通过实验开展了不同喷丸的效果喷丸强度参数,通过大量的喷丸工艺参数试验并结合随机森林算法分析了喷丸气压、流量、距离等喷丸设备工艺参数对于喷丸强度的影响规律。结果表明,喷丸强度随着喷射压力的增加近似呈线性增加;随着喷射流量的增加而减小;随着喷射距离的增加,呈现出先增加后减小的变化趋势。工艺参数对喷丸强度的影响重要程度依次为弹丸直径(36.73%)、喷丸气压(32.07%)、喷射流量(23.11%)和喷射距离(8.1%)。
此外,本研究探究了喷丸强度0.15~0.55mmA对表面完整性参数的影响规律。研究发现,随喷丸强度增加,表层残余压应力近似线性减小,最大残余应力值及其深度和残余应力影响层深均呈现线性增加的变化趋势;随着喷丸强度增加,表面粗糙度参数Ra及Rq从未喷丸时的0.62μm及0.78μm分别线性增加到1.64μm及2.1μm;表面粗糙度Rq与表面维氏硬度之间存在近似线性的变化趋势,表明可在一定程度上使用粗糙度参数Rq来预测高强度渗碳齿轮钢喷丸后表面硬度的变化趋势。
该研究受到国家重点研发计划项目(YFB)、重庆市自然科学基金(cstcjcyj-zdxmX)资助。原文链接: