Page 48 - 理化检验-物理分册2021年第十二期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202112007

复合喷丸对 0Cr16Ni5Mo1 马氏体不锈钢

表面组织和性能的影响

李 克 , 朱文龙 , 宋逸思 , 李传维 , 刘 珊 , 廖 瑜 , 姜传海 2

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( 1. 中国航发南方工业有限公司, 株洲 412002 ;

2. 上海交通大学材料科学与工程学院, 上海 200240 )
摘 要: 对0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢进行不同工艺的表面喷丸处理后, 采用 X 射线应力分析
和衍射分析方法研究了喷丸工艺对试样表面粗糙度、 残余应力、 衍射半高宽、 残余奥氏体含量和显
微硬度的影响。结果表明: 经钢丸强力喷丸+玻璃 / 陶瓷丸喷丸的复合喷丸工艺处理后, 试样表面

粗糙度低, 表面残余压应力大且分布均匀, 残余压应力层深在100 μ m 以上, 衍射半高宽、 残余奥氏
体含量变化明显, 表面硬度显著提升。

关键词: 0Cr16Ni5Mo1钢; 喷丸; 微粒子; X 射线应力分析

中图分类号: TG142.71 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 12-0032-06

EffectsofCom p ositeShotPeenin g onSurfaceMicrostructureand

Pro p ertiesof0Cr16Ni5Mo1MartensiticStainlessSteel

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LIKe , ZHU Wenlon g SONGYisi , LIChuanwei , LIUShan , LIAOYu , JIANGChuanhai
,

( 1.AECCSouthIndustr yCo. , Ltd. , Zhuzhou412002 , China ;

2.SchoolofMaterialsScienceandEn g ineerin g , Shan g haiJiaoTon gUniversit y , Shan g hai200240 , China )

Abstract : Theeffectsofshotp eenin gonthesurfacerou g hness , residualstress , diffractionhalf-hei g ht

width , residuestressandmicrohardnessof0Cr16Ni5Mo1martensiticstainlesssteelwerestudiedb yX-ra ystress

anal y sisanddiffractionanal y sis.Theresultsshowthataftercom p ositeshot p eenin gp rocessofsteelshot- p eenin g +

g lass / ceramicmicro-shot p eenin g , thesurfacerou g hnessofthesam p lewaslow , theresidualcom p ressivestresswas

hi g handevenl y distributed , thede p thofresidualcom p ressivestressla y erwasmorethan100 μ m , thediffraction

halfhei g htand width , retained austenite contentchan g ed obviousl y , and the surface hardnessincreased
si g nificantl y .

Ke y words : 0Cr16Ni5Mo1steel ; shot p eenin g ; micro-shot ; X-ra y stressanal y sis
0Cr16Ni5Mo1钢属于超低碳马氏体不锈钢, 因 0Cr16Ni5Mo1钢的重要性能指标。
其碳含量较低以及铬、 镍、 钼的配比较优, 有利于形 表面喷丸强化技术是提高机械零部件疲劳寿命
成较为稳定的马氏体组织, 且通过简单的热处理即 的一种重要的制造工艺。喷丸处理能够给材料表层
可得到强度和韧性良好匹配的材料, 从而在水电、 火 带来多种变化, 包括: ①引入残余压应力场; ②细化
电、 核 电 和 航 空 航 天 等 领 域 得 到 广 泛 应 用 [ 1-2 ] 。 表面组织; ③将残余奥氏体转变为马氏体; ④表面粗
0Cr16Ni5Mo1钢常用于制造叶片、 齿轮等零件, 由 糙度增大 [ 3 ] 。其中前三者均可提高材料的疲劳寿
于长时间受到交变载荷的作用, 上述零件容易发生 命, 而最后者则会降低材料的疲劳性能。然而, 通过
疲劳失效, 降低其使用寿命。因此, 疲劳寿命成为 优化处理喷丸工艺参数, 可以将表面粗糙度控制在
合理的范围内, 从而避免这一不利影响。与其他表
收稿日期: 2021-01-12 面强化技术相比, 喷丸处理具有强化效果明显、 操作
作者简介: 李 克( 1984- ), 男, 研究员, 主要从事航空发动机先

简便及成本低廉等优点。
进材料工程应用及热加工技术的研究, like2007331@163.com
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