鎳鋁青銅的表面噴丸強(qiáng)化研究.pdf

1、本文主要研究了三種不同噴丸強(qiáng)度對(duì)鎳鋁青銅表面的殘余壓應(yīng)力、半高峰寬、亞晶尺寸、顯微畸變、顯微硬度、表面形貌及粗糙度和電化學(xué)腐蝕性能的作用規(guī)律，
　　采用XRD應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)和電化學(xué)腐蝕剝層，測(cè)定了不同噴丸強(qiáng)度殘余壓應(yīng)力沿層深的分布特征。相比于噴丸前，表面殘余壓應(yīng)力在噴丸后顯著增大，然后上升至峰值后逐漸減小，這表明鎳鋁青銅被彈丸沖擊時(shí)，赫茲動(dòng)壓力的作用起主要影響。噴丸殘余壓應(yīng)力場(chǎng)可以用四個(gè)特征參數(shù)描述，分別為表面殘余壓應(yīng)力σs、最大殘

2、余壓應(yīng)力σm、最大殘余壓應(yīng)力深度 Zm、殘余壓應(yīng)力場(chǎng)深度 Z。隨著噴丸強(qiáng)度的增大，Z逐漸增大；σs對(duì)噴丸強(qiáng)度的變化不敏感，僅以5%的增幅增大；σm以8%的幅度增大，且增幅有減小的趨勢(shì)。0.20mmA和0.25mmA噴丸強(qiáng)度的Zm十分接近，比0.15mmA的深度值大。因此0.25mmA的應(yīng)力強(qiáng)化效果與0.20mmA相比提高程度有限。
　　在X射線殘余應(yīng)力測(cè)定的同時(shí)，還獲得了Cu（420）衍射峰的半高峰寬沿深度的數(shù)值，并根據(jù)謝樂公式半

3、定量的計(jì)算了噴丸影響層的亞晶尺寸和顯微畸變，還測(cè)定了顯微硬度沿層深的變化，以表征噴丸對(duì)材料的應(yīng)變強(qiáng)化效果。噴丸后，材料的半高峰寬、顯微畸變和顯微硬度隨層深增大而減小，隨噴丸強(qiáng)度提高而增大；而亞晶尺寸最小值出現(xiàn)在材料表面，且噴丸強(qiáng)度越大，細(xì)化程度越大，這說明材料塑性變形的程度隨層深的增加而減小。而在距離表面50μm的區(qū)域，0.20mmA和0.25mmA噴丸強(qiáng)度的應(yīng)變強(qiáng)化效果相近，比0.15mmA顯著提高。顯微硬度受殘余壓應(yīng)力和應(yīng)變硬化的共

4、同作用，其影響深度比半高峰寬的略高。
　　采用原子力顯微鏡測(cè)定了噴丸前后材料的表面形貌和粗糙度。在OM和SEM下觀察了噴丸對(duì)材料表面顯微組織變形行為的影響。為了表征表面粗糙度對(duì)電化學(xué)性能的影響，測(cè)定了材料的極化曲線和交流阻抗譜，實(shí)驗(yàn)表明：由于彈丸的沖擊，材料表面不平整，粗糙度顯著提高。隨著噴丸強(qiáng)度的增大，表面越不平整，粗糙度增大，表層甚至出現(xiàn)了微裂紋，噴丸強(qiáng)度達(dá)到0.25mmA時(shí)，微裂紋明顯增多。材料表面經(jīng)噴丸后發(fā)生應(yīng)變硬化，表面