El Shot Peening és un procés que utilitza el llançament d'alta velocitat de granalla de sorra i granalla de ferro per impactar la superfície de la peça per millorar algunes propietats mecàniques de la peça i canviar l'estat de la superfície. Es pot utilitzar per millorar la resistència mecànica de les peces, la resistència al desgast, la resistència a la fatiga i la resistència a la corrosió, etc. També es pot utilitzar per a l'estora superficial, la descalcificació i l'optimització de la tensió residual de peces de fosa, forja i soldadura.
El procés de granallament és el procés de polvorització d'un gran nombre de projectils a la superfície de la peça, igual que innombrables petits martells que martellen la superfície. Per tant, la superfície de la peça metàl·lica produeix una deformació plàstica extremadament forta, la qual cosa fa que la superfície de la peça produeixi un cert gruix de capa d'enduriment de treball en fred, que s'anomena capa de reforç superficial, aquesta capa de reforç millorarà significativament la resistència a la fatiga de la peça. .
Abans d'entendre la tecnologia de granallat, cal que expliquem els tres conceptes confusos de granallat, granallat amb sorra i granallat.
Aquests tres conceptes són en realitat quatre paraules: ruixar, llançar, disparar, sorra. Entre ells, la granalla és el mètode de procés, i la sorra de tir és el material utilitzat. La polvorització és utilitzar aire a alta pressió per bufar el tir i la sorra a la superfície de la peça de treball, i el llançament és utilitzar fulles giratòries d'alta velocitat per projectar el tir a la superfície de la peça de treball. El tir està fet de pals d'acer i la sorra és de sorra de quars.
Característiques de les peces després del granallat
La llei de distribució de la tensió al llarg de la direcció de la profunditat després de la polvorització s'expressa per la corba de distribució de la tensió residual de granallada. La tensió de compressió residual superficial, la profunditat de la capa d'esforç de compressió, la tensió de compressió residual màxima i la posició de la tensió de compressió residual màxima són quatre magnituds característiques.
Entre ells, l'estrès de compressió superficial i el gruix de la capa d'estrès de compressió tenen un impacte més evident en les característiques d'enfortiment de la superfície de la peça. A més de les propietats del propi material polvoritzat, la mida de l'estrès de compressió residual de la superfície i la profunditat de la capa d'estrès de compressió depenen principalment de la intensitat de granallament i la cobertura de la superfície.
En termes generals, augmentar adequadament la intensitat del granallat i la cobertura del granallat ajudarà a augmentar l'efecte de granallat, però també provocarà un augment de la rugositat de la superfície. Per a la cobertura de granallada, quan la cobertura és insuficient, la tensió de compressió residual de la capa superficial és relativament gran, però la relaxació de l'estrès és propensa a produir-se. Per tant, és necessari seleccionar raonablement la intensitat del granallat i l'exemplar de granallat en combinació amb les característiques del material i els requisits d'enfortiment, de manera que el procés de granallat pugui maximitzar l'efecte d'enfortiment.
Canvis en l'estructura del material de la superfície ruixada
Les superfícies ruixades es tornen rugoses. El metall de la superfície ruixada s'extreu, formant petits pics metàl·lics, afectant així la rugositat de la superfície. Amb l'augment de la intensitat del granallat, la disminució de la duresa de la superfície i la prolongació del temps de granallament, també augmentarà la rugositat de la superfície.
Tres factors que afecten el granallat
Hi ha tres paràmetres bàsics per avaluar la qualitat dels pellets reforçats: resistència, cobertura i rugositat superficial.
1. Intensitat del granallat
Els paràmetres del procés que afecten la intensitat de granallament inclouen principalment: diàmetre del projectil, velocitat de flux elàstic, velocitat de flux del projectil, temps de granallament, etc. Com més gran sigui el diàmetre del projectil, més ràpida serà la velocitat, major serà l'impuls de la col·lisió entre el projectil i la peça, i com més gran sigui la intensitat del granallat. La tensió de compressió residual formada pel granallat pot arribar al 60 per cent de la resistència a la tracció del material de la peça, la profunditat de la capa d'estrès de compressió residual pot arribar normalment a 0,25 mm i el valor límit màxim és d'uns 1 mm. La intensitat de granallament necessita un cert temps de granallament per garantir-se. Després d'un cert període de temps, la intensitat de granallament arriba a la saturació, i després s'allarga el temps de granallament i la intensitat ja no augmentarà significativament. A la prova d'Almen de resistència al granallat, la força al granallat es caracteritza per l'alçada de la corona de la deformació de la peça d'assaig.
imatge
2. Cobertura de granallada
Algunes persones sovint pensen d'aquesta manera sobre la taxa de cobertura de granallament: el meu broquet ruixa la peça 2 vegades amb 1 cap amunt i 1 cap avall, pot assolir la taxa de cobertura del 200 per cent? A primera vista sembla raonable, però no és així.
La mesura de la cobertura és la següent: primer recobriu una capa d'esmalt de colors o esmalt fluorescent a la superfície de la peça de treball, després exploteu la peça segons els paràmetres del procés, traieu la peça de treball després de ruixar la superfície una vegada i observeu el residu sota un microscopi (lupa). La proporció del recobriment a la superfície, si queda un 20 per cent, la taxa de cobertura és del 80 per cent. Quan només hi ha un 2 per cent de residus, és a dir, la taxa de cobertura és del 98 per cent, es pot considerar com a completament esborrat, és a dir, la taxa de cobertura és del 100 per cent, i hi ha un moment en aquest moment. Si s'aconsegueix una cobertura del 400 per cent, això és 4 vegades més temps.
imatge
3. Rugositat superficial
A causa de la injecció de granalla d'acer, la rugositat de la superfície de la peça té un cert canvi. Els factors que afecten la rugositat de la superfície són la força i la duresa del material de la peça, el diàmetre del projectil, l'angle i la velocitat de l'esprai i la rugositat de la superfície original de la peça.
En les mateixes altres condicions, com més gran sigui el valor de resistència i duresa superficial del material de la peça, més difícil serà la deformació plàstica, menys profund és el cràter i menor serà el valor de la rugositat de la superfície; com més petit és el diàmetre del projectil, més lenta és la velocitat, menys profund és el cràter, el valor de la rugositat de la superfície es fa més petit; Com més gran sigui l'angle d'esprai, menor serà la component normal de la velocitat del projectil, menor serà la força d'impacte, menys profund és el cràter, major serà la velocitat tangencial del projectil i major serà l'efecte abrasiu del projectil a la superfície. Com més petit sigui el valor de la rugositat; la rugositat superficial original de la peça també és un dels factors que influeixen. Com més rugosa sigui la superfície original, menor serà la disminució del valor de rugositat de la superfície després del granallat; al contrari, com més llisa sigui la superfície, més rugosa serà la superfície després del granallat.
Quan les peces estan sotmeses a un granallat d'alta intensitat, els cràters profunds no només augmenten el valor de la rugositat de la superfície, sinó que també formen una gran concentració d'estrès, que debilita seriosament l'efecte del granallat.
