喷丸处理EA4T车轴钢疲劳性能和残余应力松弛行为研究

• 作者: 吴明泽 张继旺 张金鑫 易科尖 李行
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 喷丸 EA4T 疲劳性能 残余应力松弛 疲劳极限
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 244-250,266
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.4
• 字数: 4469字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.10.030

摘要

目的 研究不同喷丸工艺处理EA4T车轴钢的疲劳性能和破坏行为,并分析表面影响层性能,尤其是表面残余应力对疲劳强度的影响机理.方法 采用传统喷丸(CSP)和微粒子喷丸(MSP)工艺分别对EA4T车轴钢进行处理,对不同喷丸处理后的试样进行表面性能分析,然后采用旋转弯曲疲劳试验机进行疲劳试验,获得疲劳S-N曲线和残余应力松弛过程,并通过扫描电镜对发生疲劳失效的断口进行观察.结果 与CSP相比,MSP可以引入更高的表面硬度和残余压应力,同时又可以有效地减小表面粗糙度.喷丸可以有效地提高试样的疲劳性能,CSP和MSP分别提升了试样疲劳极限的25％和33％.所有喷丸试样残余应力松弛与循环次数(10≤N≤107)之间存在线性关系,这个线性关系可以用经验公式定量描述.在相同加载应力下,CSP试样的残余应力松弛过程比MSP试样更快,当试样在疲劳加载过程中发生残余应力松弛后,剩余的残余压应力高于初始值的80％时,疲劳失效不会发生.所有试样的疲劳裂纹均萌生于表面,喷丸没有改变试样的疲劳断裂机制.结论 与CSP相比,MSP可以引入更优的表面影响层,在相同加载应力下有更加缓慢的残余应力松弛过程,从而可以进一步提高试样的疲劳性能.另外,残余压应力、表面完整性是影响疲劳极限提升的主要因素.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张金鑫	西南交通大学牵引动力国家重点实验室	6	4	1.0	1.0
2	张继旺	西南交通大学牵引动力国家重点实验室	27	205	10.0	13.0
3	易科尖	西南交通大学牵引动力国家重点实验室	3	1	1.0	1.0
4	李行	西南交通大学牵引动力国家重点实验室	3	1	1.0	1.0