當(dāng)內(nèi)孔的深度大于孔徑的零件,則不適宜使用外壁強(qiáng)化設(shè)備。需利用一種特殊的帶可探入式噴槍或偏向器的內(nèi)腔噴丸強(qiáng)化設(shè)備,在閉路式程序控制下進(jìn)行內(nèi)壁強(qiáng)化。圖上顯示的是對(duì)直徑為0.096的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤上孔穴內(nèi)壁進(jìn)行探入偏向式噴丸強(qiáng)化。這樣內(nèi)壁強(qiáng)化也可適用于以下工件:
- 長螺帽孔
- 液壓缸
- 機(jī)翼翼梁
- 鉆井管具
- 螺旋槳漿葉
- 帶潤滑孔德軸
- 壓縮機(jī)和渦輪盤葉片槽
二次強(qiáng)化
二次強(qiáng)化是在單次強(qiáng)化基礎(chǔ)上能進(jìn)一步提高工件疲勞性能,通常能使疲勞壽命能延長300%到500%,甚至更高。進(jìn)行二次強(qiáng)化,能使原來一次強(qiáng)化的效果雙倍,三倍或更多倍增加。
二次強(qiáng)化的目的是進(jìn)一步增加零件表層壓應(yīng)力水平,零件表層區(qū)域也是疲勞裂紋易發(fā)生的地方。通過更加強(qiáng)地壓實(shí)表層,能進(jìn)一步阻止疲勞裂紋形成和延展。例如:對(duì)鉻硅彈簧鋼線材進(jìn)行二次強(qiáng)化,其表面壓應(yīng)力水平比單次強(qiáng)化又增加了30ksi.
二次強(qiáng)化,通常是先用較大尺寸丸料對(duì)需強(qiáng)化部位進(jìn)行初次強(qiáng)化后,再換以較小尺寸丸料對(duì)同一部位,以較小強(qiáng)度進(jìn)行第二次強(qiáng)化。二次強(qiáng)化后,能在一次強(qiáng)化基礎(chǔ)上,降低表面粗糙度,改善表面光整性,減少應(yīng)力集中,有利于提高疲勞強(qiáng)度。
預(yù)壓強(qiáng)化
預(yù)壓強(qiáng)化作用能導(dǎo)入更多的壓應(yīng)力,從而進(jìn)一步提高抗疲勞開裂性能。二次強(qiáng)化是在零件表層進(jìn)行疲勞屬性改善,預(yù)壓強(qiáng)化則在整個(gè)壓力層產(chǎn)生更多壓應(yīng)力。
進(jìn)行預(yù)壓強(qiáng)化,零件需在強(qiáng)化前,對(duì)其先施加一個(gè)與其工作服役后受到載荷作用同樣方向的外力。拉簧就要先進(jìn)行拉伸,壓簧就要先進(jìn)行壓縮,而傳動(dòng)軸就必須施以預(yù)扭力。這能提供一個(gè)與零件未來工作狀態(tài)下受到交變載荷作用引起拉應(yīng)力相反反向的(殘余)壓應(yīng)力。
零件拋丸/噴丸強(qiáng)化前,在其彈性極限范圍內(nèi)施加一個(gè)預(yù)載荷力,能更大限度地產(chǎn)生壓應(yīng)力。當(dāng)強(qiáng)化丸料打擊到零件表面,表層會(huì)由于這個(gè)預(yù)載荷力,而進(jìn)一步屈服。當(dāng)金屬表面試圖恢復(fù)原形時(shí),這個(gè)額外的屈服力會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轭~外的壓應(yīng)力。作用的預(yù)載荷越多,產(chǎn)生的殘余壓應(yīng)力越多。