喷丸处理规程 (喷丸)

喷丸处理一般应用在汽车的弹簧钢板的加工上.是为了减少被加工材料的塑性变形.

喷丸强化分为一般喷丸和应力喷丸.一般处理时,钢板在自由状态下,用高速钢丸打击钢板的里面,使其表面产生预压应力.以减少工作中钢板表面的拉应力,增加使用寿命.应力喷丸处理是将钢板在一定的作用力下的预先弯曲,然后进行喷丸处理.

汽车钢板弹簧喷丸处理规程

1 主要内容与适用范围

本规程规定了汽车钢板弹簧喷丸处理的适用范围、术语、喷丸处理的分类、喷丸处理条件的确定、技术要求和检验方法。

本规程适用于以提高汽车钢板弹簧使用寿命为目的的喷丸处理。

2 术语

2．1 喷丸是一种将丸粒以适当的加速装置加速，并用适当的方式喷向工件的一种冷加工方法。

2．2 喷丸强化

用喷丸的方法使其表层发生塑性变形并形成应变层，在应变层内发生组织结构和残余应力的变比。合理地控制应变层内的这些变化可以提高零件的疲劳断裂抗力和应力腐蚀开裂抗力。

2．3 饱和

以同一条件继续喷丸而不改变受喷区域的喷丸特性时，这一受喷区域就达到了饱和状态。

2．4 标准弧高度试片[即ALMEN片]

标准弧高度试片是测定喷丸强度的专用试片。标准试片有三种，分别用英文字母N、A、C表示，所用材料均为70号冷轧带钢，其尺寸参数及技术要求按表1的规定。

表 1

试 片 代 号

项 目 名 称

N A C

厚度，mm 0.8±0.025 1.3±0.025 2.4±0.025

×75±0.2

宽×长，mm 190

-0.1

平面度公差，mm ±0.025

表面粗糙度，μm

表面硬度 HRA 73～76 HRC 44～50 HRC 44～50

2．5 弧高度曲线

试片在丸料冲击下，表面层发生塑性流变，由此导致试片向喷射面呈球面状弯曲（见图1），切入球面的特定基准面至球面最高点之间的距离称为弧高度。

试片的弧高度是喷丸工艺参数（包括丸粒直径、速度、流量、喷丸时间、角度等）的函数。在其它条件固定时，起初弧高度随喷丸时间（或喷丸次数）的增加而增高，随后逐渐变缓，最后达到“饱和”或“准饱和”，此后弧高度与喷丸时间之间成线性关系。整个过程形成一条曲线，即弧高度-时间（见图2）曲线与外推直线的开始偏离点，称之为饱和点（见图2的A、B点）其纵坐标值称为饱和弧高度。

2．6 喷丸强度

“弧高度－时间”曲线上饱和点处的弧高度值，称为喷丸强度。

2．7 表面覆盖率

在被喷丸零件表面的规定部位上，弹痕占据的面积与要求喷丸强化的面积之间的比值称为表面覆盖率。表面覆盖率以百分数表示。

3 喷丸处理的分类

a）自由喷丸；

b）预加应力喷丸。

4 喷丸处理条件的确定

主要取决于打击用丸的种类、大小、硬度、速度、流量、打击角度及处理时间等因素，喷丸处理条件的最好组合，以疲劳试验来确定。加工条件可用喷丸强度，表面覆盖率及残余压应力值来测定。

5 技术要求

5．1 汽车钢板弹簧经过喷丸处理后，必须达到饱和，喷丸强度应大于等于

0.18C，表面覆盖率应大于等于95％。

5．2 对喷丸机的基本要求

喷丸机必须满足5.1的要求，一般应具备以下五部分。

5．2．1 丸粒的加速装置

是把喷向零件的丸粒进行加速的装置。

5．2．2 丸粒的分离装置

是把使用中破损的丸粒进行分离的装置，要保证符合名义尺寸的丸粒，按重量计算不得少于80％。

5．2．3 丸粒的补充装置

是用于补充与损耗量相当的丸粒的装置。

5．2．4 钢板弹簧的输送装置。

5．2．5 集尘装置

是防止环境污染的装置

5．3 切割钢丝丸

切割钢丝丸是切割钢丝得到长度近似等于直径的圆柱体，对钢丸的要求如下：

5．3．1 化学成分符合表2的要求。

表 2

％

C 0.45～0.75

Mn 0.60～1.20

P ≤0.045

S ≤0.050

Si 0.10～0.30

5．3．2 机械性能

制做钢丸用的钢丝必须具备一定的冲击韧性，其抗拉强度和硬度应符合表3的要求。

表 3

铜丸代号 钢丝直径，mm 10个钢丸总长，

mm

最低硬度

HRC

抗拉强度

N/mm2

CW-47 1.19±0.05111.9±1.02 41 1695～1960 CW-41 1.04±0.05110.4±1.02 42 1744～2009 CW-35 0.89±0.0518.9±0.76 44 1793～2068 CW-32 0.81±0.0518.1±0.76 45 1823～2097 CW-28 0.71±0.0257.1±0.76 46 1862～2136 CW-23 0.58±0.025 5.8±0.51 48 1891～2156

5．3．3 钢丸的几何尺寸应符合表3的规定，其几何形状近于球形，切忌带尖棱角。

5．3．4 允许使用铸钢丸。

6 检验方法

6．1 喷丸强度的测定方法

6．1．1 将标准弧高度试片（以下简称试片）靠到专用量具上（见附录A）确定试片的平面度。

6．1．2 把试片放在固定夹具中心（见附录A）并紧固好，使试片确定平面度的那个面与固定夹具的平面相合。

6．1．3 将试片连同夹具一起进行喷丸。

6．1．4 将试片从固定夹具上卸下，用量具（见附录A）对未喷丸的面的弧高度进行测定。

6．1．5 喷丸强度的表示方法

用标准弧高度试片种类的代号及所测得的饱和弧高度值（单位以mm）表示。

标记示例：如用A型的标准弧高度试片，经喷丸强化后测得的弧高度为

0.4mm，表示为0.4A。

6．2 表面覆盖率的测定方法

6．2．1 将试片的一个面研磨成镜面。

6．2．2 将试片安装到固定夹具中，对镜面进行喷丸。

6．2．3 把试片从夹具中卸下，在面积放大倍率为25倍的放大镜下观察，并与图3中所示的标准图片进行对比加以评定。