表面超声滚压加工对配气机构凸轮轴材料滚动接触疲劳性能的影响

• 作者: 屈盛官 李小强 胡雄风 赖福强 马梦阳 魏涛
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 表面超声滚压加工 凸轮轴材料 滚动接触疲劳寿命 滚动接触疲劳失效机理
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 矿业工程? 冶金工程? 环境工程? 化学与化学工程? 材料科学与工程
• 页码范围: 2430-2441
• 页数: 12页
• 分类号: TG306
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2020.09.008

摘要

为提高某型号发动机配气机构中凸轮材料C53钢的滚动接触疲劳性能,对材料表面进行不同静压力(分别为400,600,800和1000 N)的表面超声滚压加工(SURP),并分别对加工前后材料的表面形貌、表面粗糙度、显微硬度、表面残余压应力及接触疲劳等性能进行对比研究.研究结果表明:与未加工试样相比,经过SURP的试样其以上各性能都明显提升,其中,当静压力为600 N时,对材料各性能增强作用效果最好,包括使其表面质量最高,显微硬度(HV0.2)可由583.4(未加工)提升至661.1(SURP),表层残余压应力从-327.8 MPa(未加工)提高到-1437.6 MPa(SURP),并具有最长的滚动接触疲劳寿命;额定寿命(L10)、中值寿命(L50)、特征寿命(L63.2)分别为6.419×106,8.535×10和9.250×106转,分别为未加工试样相对应寿命的7.4,4.8和4.2倍.由此可知,SURP静压力为600 N对该种凸轮轴材料的疲劳性能提升作用最显著.