摘要：概述了拋（噴）丸技術(shù)的機(jī)理、設(shè)備及各種丸粒的性能,通過(guò)實(shí)踐介紹了拋丸的選擇,研究了拋丸對(duì)鑄件表面質(zhì)量的影響,并確定了對(duì)其質(zhì)量 的檢測(cè)。本文由青島拋丸機(jī)生產(chǎn)廠家青島淳九整理。
    關(guān)鍵詞 鑄件 表面質(zhì)量

    拋(噴)丸表面強(qiáng)化技術(shù)產(chǎn)生于二十世紀(jì) 20 年代，40 年代拋(噴)丸強(qiáng)化 技術(shù)開(kāi)始被工業(yè)加工所采用，60 年代之后，在機(jī)械和航空等工業(yè)領(lǐng)域中得到 了更為廣泛的應(yīng)用，如拋簧、軸承、鏈條、齒輪、連桿、飛機(jī)起落架、噴氣 發(fā)動(dòng)機(jī)中的關(guān)鍵承力件、紡織機(jī)械部件等等都要經(jīng)過(guò)噴丸強(qiáng)化處理。目前我 國(guó)已開(kāi)發(fā)出適合國(guó)情的拋(噴)丸設(shè)備及配套配件，并制定了拋(噴)丸的各類(lèi) 標(biāo)準(zhǔn)及工藝指導(dǎo)性技術(shù)文件。 拋(噴)丸表面強(qiáng)化處理具有成本低、能耗小、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、生 產(chǎn)效率高、適應(yīng)性廣和強(qiáng)化效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，顯著地提高了機(jī)械零件的抗疲 勞性能、抗應(yīng)力腐蝕能力和改善了部件表面的色澤。
    1.機(jī)理

    拋(噴)丸表面強(qiáng)化處理是將大量高速運(yùn)動(dòng)的拋丸噴射到零件表面，使金屬 表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形，從而獲得一定厚度（一般變形深度在 0.12---0.75mm）的表面強(qiáng)化層的工藝過(guò)程。 在拋丸過(guò)程中，拋丸猶如無(wú)數(shù)個(gè)小錘反復(fù)錘擊金屬表面，表面的塑性變 形與最大程度的壓力加工相當(dāng)，這種塑性變形使零件表面產(chǎn)生一定厚度的加 工（冷作）硬化層，該層稱(chēng)為拋丸表面強(qiáng)化層。從組織結(jié)構(gòu)上看，強(qiáng)化層內(nèi) 形成了密度極高的錯(cuò)位和內(nèi)層，逐漸形成更加細(xì)小的亞晶粒，從應(yīng)力狀態(tài)上 看，由于表層金屬變形的不均勻性，表層向四周塑變延伸時(shí)，受到內(nèi)層金屬 的阻礙，使張化層內(nèi)形成了較高的殘余壓應(yīng)力。高密度的位錯(cuò)和細(xì)小的亞晶 粒，提高了材料的屈服強(qiáng)度，從而控制了疲勞源的產(chǎn)生，使零件表面的抗疲 勞強(qiáng)度大大提高，表面殘余壓應(yīng)力的存在，可部分抵消引起零件疲勞破壞的 循環(huán)拉應(yīng)力或使零件表面始終處于壓應(yīng)力狀態(tài)，疲勞源的形成進(jìn)一步得到抑 制，疲勞裂紋的擴(kuò)展也被延緩，從而顯著地提高了零件的抗疲勞性能。
    2、 主要作用和用途
    2.1 表面清理：去污垢，除去氧化皮，遮蓋壓鑄表面缺陷。
    2.2 去除毛刺：清除鑄件和壓鑄件表面和邊緣的加工毛刺，大大節(jié)省人 力資源。
    2.3 光整加工：改善表面顏色和增加光澤，使其表面具有文理細(xì)致、色 澤均勻和美觀的金屬光澤。
    2.4 噴丸強(qiáng)化：可以提高表面硬度，提高零件疲勞強(qiáng)度及抗應(yīng)力抗腐蝕 的能力， 增加光潔度，減少滑動(dòng)表面的磨損， 表面產(chǎn)生的小凹坑可以起到儲(chǔ) 油作用，提高零件的耐磨性能。
    2.5 降低壓鑄件變比性能所引起的泄漏，在噴向一定深度內(nèi)，由于拋丸 流錘擊而產(chǎn)生的冷塑性變形，表面層材料填密與畸變，從而封閉了引起泄漏 的微孔。
    2.6 使用不銹鋼拋丸能長(zhǎng)期地保持鑄件的金屬光澤和不生銹。
    3、 拋丸設(shè)備

    目前國(guó)內(nèi)拋丸設(shè)備的樣式較多,主要有
    3.1 機(jī)械離心式拋丸機(jī)
    是利用高速旋轉(zhuǎn)的葉片輪產(chǎn)生的離心力將拋丸加速后投向工件，拋丸的 投射速度為45-75 米/秒，可一次同時(shí)處理許多零件。這種拋丸機(jī)功率小，生 產(chǎn)效率高，拋丸質(zhì)量穩(wěn)定，但設(shè)備成本較高，主要適用于拋強(qiáng)度高，品種少， 批量大，形狀簡(jiǎn)單，尺寸較大的零部件。形式有履帶式與吊鏈?zhǔn)健?br />    3.2 氣動(dòng)式噴丸機(jī)
    是利用高壓空氣直接噴射，可實(shí)現(xiàn)大于100 米/秒的高速?lài)娡?，如改進(jìn)噴 嘴的設(shè)計(jì)，氣壓達(dá)到一定值時(shí)，噴嘴出口的氣流可接近或超過(guò)音速，主要適 用于噴丸強(qiáng)度低，品種多，批量少，形狀復(fù)雜。