【中國鍛件網(wǎng)】30CrMnSiNi2A具有較高的強(qiáng)度、韌性和塑性，是航空航天領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的合金之一，主要用作起落架、平尾大軸、發(fā)動(dòng)機(jī)架以及高壓連接件等重要零部件，這些零件在交變載荷的作用下容易發(fā)生疲勞失效。噴丸處理利用高速噴射的細(xì)小彈丸在室溫下撞擊工件表面，使表層材料在再結(jié)晶溫度下產(chǎn)生彈、塑性變形，從而呈現(xiàn)出理想的組織結(jié)構(gòu)、加工硬化和殘余應(yīng)力分布狀態(tài)，是提高零件抗疲勞性能和抗應(yīng)力腐蝕性能的一種表面處理方法。科研人員采用掃描電鏡和透射電鏡觀察了30CrMnSiNi2A合金鋼試樣表層的顯微組織結(jié)構(gòu)，利用納米壓痕儀和X射線應(yīng)力儀測(cè)試了噴丸處理和未處理試樣表層納米顯微硬度和殘余應(yīng)力沿厚度方向的分布，分析了噴丸處理30CrMnSiNi2A合金鋼的晶粒細(xì)化機(jī)制及其對(duì)材料加工硬化和殘余應(yīng)力的影響。
結(jié)果表明，1）30CrMnSiNi2A合金鋼淬火＋回火后的組織主要為板條馬氏體、少量的下貝氏體、孿晶及殘余奧氏體，經(jīng)噴丸處理后，在距材料表面約30μm的范圍內(nèi)形成了致密塑性變形層，變形層內(nèi)晶粒明顯細(xì)化，晶粒直徑約為5～135nm，平均直徑約為46nm，晶體取向呈隨機(jī)分布；2）經(jīng)噴丸處理后，30CrMnSiNi2A合金鋼試樣表面層的納米顯微硬度為7.08GPa，隨著深度的進(jìn)一步增加，硬度值逐漸降低，距表面為30°μm時(shí)趨于穩(wěn)定，該范圍內(nèi)，噴丸處理使試樣加T硬化量提高了4.9％；3）車削加工的30CrMnSiNi2A合金鋼試樣表面壓殘余應(yīng)力數(shù)值較小，值為-433 MPa，且殘余壓應(yīng)力層深度較淺，約為150μm；噴丸處理在試樣表面引入了深度約為280μm的殘余壓應(yīng)力層，值為-1050MPa.
