磨削、研磨、喷丸处理对马氏体不锈钢疲劳强度的影响VIP免费

第2卷第4期2003年12月常州信息职业技术学院学报JournalofChangzhouVocationalC01legeofInformationTechnologyVbL2No．4Dec．2003磨削、研磨、喷丸处理对马氏体不锈钢疲劳强度的影响李晓宏(黑龙江信息技术职业学院黑龙江哈尔滨150086)摘要：通过对马氏体不锈钢(2Cr。。)试片热处理强化处理后，分别进行了磨削后研磨加工、喷丸处理，以探讨表层硬度、表层残余应力及表面粗糙度等因素对疲劳强度的影响。实验表明，减少表面粗糙度Ra值，增加表层残余应力是提高2Cr，，不锈钢使用寿命的有效方法。关键词：疲劳强度；研磨；表层残余压应力中图分类号：TG黯文献标识码：A文章编号：1672-2434(2003)04-0017-03EffectsofGrinding，LappingandCloudBurstingonMartensiticStainlessSteel’SFatigueStrengthLIXiao-hong(I-ILlVocationalInstituteofInformationTechnology，Haerbin150086，China)^hlh_It：Grinding．abrasiveprocessingandcloudburstingwereconductedseparatelyafterintensifyingheattreatmentofmartensiticstainlesssteel(2Crls)plates．Thevariousfactors．Suchassuperficiallayer’Shardness．residualstressofsuperficiallayer．andsurfaceroughness．thataffectthefatiguestrengthwerestudied．Experimentsindicatedthatdecreasingthesurfaceroughness(Ra)andraisingtheresidualstressofsuperficiallayeraretheeffectivemethodsforprolongingservicelifeofstainlesssteel(2Crl3)．脚woRlb：fatiguestrength；lapping；residualstressofsuperficiallayer在弱酸介质中使用搅拌物料的叶轮，因应具有较高的屈服强度，而常选用马氏体不锈耐酸钢(例如，1Cr∽2Cr。，等)来制作，但由于其使用寿命较短，而更换叶轮又影响生产的连续性，故如何提高其疲劳强度，一直是石油化工、造纸、印刷、纺织印染等行业生产上急需解决的问题。本文仅就2Cr。，钢制造搅拌物料叶轮的情况，选取试验片，经适当热处理强化后，分组进行表面磨削；磨削后研磨、加工；喷丸处理，试图找出加工方法形成的表层残余应力、表层硬度和表面粗糙度Ra值等诸因素对2Cr。，不锈钢疲劳强度的影响，以便确定较合理的加工方法，达到提高叶轮使用寿命的目的。1．试验用材和试验方法1．1试验用材试验选用厚度为3mm的热轧2Cr。，不锈钢板，试样沿热轧方向截取，其长边与热轧方向一致，试样尺寸和形状按疲劳极限试样标准规定(GB3075——82)制出，其化学成分见表1：收稿日期：2003—10—23作者简介：李晓宏(1963一)，女，高级讲师，从事研究方向：机电一体化万方数据18常州信息职业技术学院学报2003年12月表120rt3不锈钢化学成分CSi～缸SPCro．180．50O．750．020．01612．14试样首先经热处理强化，工艺参数为：淬火温度1000℃士5℃；保温20min；冷却介质用20#机油；回火温度为380℃±5℃，回火时间为2h，空气中冷却。试样热处理后的机械性能如表2所示：表220rt，钢热处理后机械性能屈服强度(蕊2／MPa)抗拉强度(乱／MPa)延伸率(占％)硬度(腿C)11001．2试验内容及方法(1)表面加工方法试样分为两大组，分别采用表3的方法进行加工，即正常磨削加工后，再经研磨加工或喷丸处理；剧烈磨削加工(使表面局部形成轻微的烧伤)后，再分别经研磨加工和喷丸处理。表3试片热处理后加工方法加工方法试样编号最终加工方法(2)平面疲劳极限试验将试验片放在申克型疲劳试验机上进行反复交变载荷弯曲试验，并设定反复交变次数N=107时，试片不发生断裂的应力值为疲劳强度极限值，测定结果如图1所示。图1加工方法对2Cr-，不锈钢疲劳强度的影响O-OCl；△一△Dl；●一●C2；口一口D2；X-×C3；}夺D3(3)表面粗糙度和表层硬度的测定用B凹一2型电动轮廓仪测出的表面粗糙度Ra值如表4所示。用TMT-2型显微硬度计测出的表层硬度肼(载荷1009)女[1图2所示。表4表面粗糙度对2Cru钢疲劳强度的影响试样编号表面粗糙度Ra／p．m疲劳强度o／MPa疲劳强度变化率％图22Cr。，不锈钢表面硬度的分布O-OCl；／h一／XDI；●一●C2；口一口D2；×一×C3；牵-+D32．试验结果与分析从图l可见，表面上有部分轻微磨削烧伤的Dl试片疲劳强度较低(470Mpa)，可见磨削烧伤(尽管很小)是...