强化抛丸经验交流

霜月

强化抛丸能提高零件表面压应力，能消除渗碳淬火齿轮表面轻微的非马氏体组织，改善表面质量，提高齿轮疲劳寿命。曾用20CrMnTi齿轮进行对比试验，齿轮渗碳淬火后检验表面有0.025mm的黑网，未进行处理直接进行台架试验，循环次数在7~17万之间，而增加了强化抛丸再进行台架试验的齿轮，循环次数达31万次以上，强化抛丸提高疲劳寿命的效果确实非常显著。
    资料介绍齿面存在非马氏体组织，不仅会降低齿轮弯曲疲劳强度，而且也会明显降低接触疲劳强度，强化抛丸通过塑性变形使表面硬度、强度和压应力提高，但是如何消除表面的非马氏体组织呢？

zyh7488

通常,渗碳淬火后都会进行磨削加工,所以表面的非马组织会去掉,再进行强化抛丸的.

耿建亭

对于消除表面非马组织这在现在是一个重大课题,据我所知此问题到现在还没有得到根本的解决.
目前对于其消除可采用下面几点方法
1 在扩散后,淬火前向炉内通入适量氨气.
此方法我曾在有关单位的连续炉中进行,效果并不太理想,一位资深的汽车齿轮热处理博士对此也无可奈何.
2 加强炉气中氧化气氛的控制
   控制好炉中气体是何其难,本人做过RX做载气,丙烷做渗剂的此类工件,进行氧探头控制氧,效果也不理想.
最好可多单元参数进行控制,但现有设备多参数控制的有几台?我当时用的是当时世界可能是最先进的设备,(中国第一个全自动化热处理生产车间,可从<<齿轮年鉴中查>>,全自动热处理生产线早就有),
3 对加热/保温/冷却工艺进行修定
4 其它类,  现在想不起
当时对脱脂温度/渗剂流量/自动搅拌频率等进行了多次试验,也没有得到良好效果.
可能当时的中国/韩国/美国(我们当时1999年用的是这几家的技术),技术不太好的结果吧
最终的处理方式只能是进行强力抛丸,一般的齿轮进行普通抛丸.

本人水平有限,望各位同行批评指正.
对此没有找到更好的解决办法,现本人已不从事这方面的研究了.希望能在此看到一些精品.

霜月

谢谢两位的解答，学到不少东西。
由于我未表达清楚，在此更正如下：强化抛丸是如何消除表面非马氏体组织的？不会是将零件表面抛掉一层吧？

zyh7488

其实就是这个道理.不是将零件表面抛掉一层,而是强化抛丸通过对表面层的影响将非马消除.

yahoocomcn

喷丸强化是在一定的压力下喷射出的钢丸，将表面的飞马氏体组织去除，去除的深度大约在0.02mm，在齿轮的齿根部形成压应力，增强抗疲劳强度，延长寿命。喷丸强化是一种工艺简单，操作简单，成本低，延长寿命大约20%，
至于消除非马氏体组织，采用除硫的天然气，裂解后坐稀释气，然后通入天然气做富化气，可减少非马氏体组织

霜月

是否强化抛丸能使表层非马氏体组织转变成马氏体？

xcy721626

强化抛丸不可能将组织都改变了吧。是将表面层去除还是强烈形变强化？

霜月

据文献介绍，强化喷丸会降低工件表面粗糙度，为了验证粗糙度究竟可能降低多少，用20CnMnTi钢齿轮轴进行了试验，同一件齿轮轴渗碳淬火后将不同直径的杆部磨削成不同的粗糙度，然后用直径为0.8~1.0的铸钢丸强化抛丸6分钟，对比齿轮轴表面粗糙度的变化，结果为：
φ30mm直径处：抛丸前Ra=2.0824um，抛丸后变为2.1927um，
φ44mm直径处：抛丸前Ra=0.72um的杆部抛丸后变成了0.6071um。
结果是粗糙的部分更粗糙，粗糙度小的部分更小。
当然只有一件产品，也许是偶然？

追求卓越

对于强化抛丸,现在连到哪里去买阿尔门试片都找不到

yahoocomcn

前一张是喷丸前，后一张是喷丸后表面的照片

yahoocomcn

ALMEN　片在德国出售

霜月

强化喷丸减轻表面非马氏体的效果确实明显，就是不清楚是否将外形尺寸也喷小了0.02mm。

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我们单位也准备购买强力喷丸设备。不知各位有何好建议？哪种设备好？国产的、进口的都行。

耿建亭

猜测

1  国内有报道,应力可以促进马氏体的形成.你看一下金相吧,
2  抛丸后要进行珩磨

霜月

金相检验的结果就是原有0.02mm的非马氏体层，强化抛丸后变成了只有0.01mm厚或没有了，由于条件所限看不出是怎么变化的。
因为抛丸强化的主要目的就是获得表面压应力，因此零件抛丸后功能部位是不允许再加工的。

yahoocomcn

对于渗碳齿轮，磨削的是齿廓而非齿根部，磨削齿廓是为了获得精度，而喷丸则主要不是增强齿廓而是齿根的强度

霜月

国内最早做强化抛丸设备的好像是原青岛铸机厂、一汽等，现在做此设备的就多了，尤其在山东有不少厂家，无锡国达也在做。
进口的也有不少，记不太清是USF还是SUF的，在一汽变速箱厂、上海和南京有设备在使用。

54lg

阿尔蒙试片, 现在市面上有这样子.
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霜月

试片要8或14元一片，如果每班都进行检测的话，成本会增加不少，如何在保证抛丸质量的前提下，尽可能少进行抛丸强度检测，有这方面经验的高手请赐教。