噴丸強(qiáng)化預(yù)防汽車零件扭轉(zhuǎn)疲勞

立幟汽車制造網(wǎng) 扭轉(zhuǎn)疲勞

　　扭轉(zhuǎn)疲勞也是一種可通過拋丸/噴丸強(qiáng)化來有效克服的失效形式，因?yàn)槠淅?strong>應(yīng)力集中在工件表面。扭轉(zhuǎn)載荷產(chǎn)生的應(yīng)力可在水平方向也可以是垂直方向，而最大拉應(yīng)力則發(fā)生在與零件水平軸成45度的方向。

　　低強(qiáng)度材料則容易在垂直剪切面處由于扭轉(zhuǎn)疲勞而發(fā)生失效斷裂。那是因?yàn)樗鼈儗?duì)于剪切力的承受性弱于對(duì)拉伸力的承受性。高強(qiáng)度材料則最容易在與工件水平軸成45度的方向發(fā)生失效斷裂，那是因?yàn)樗鼈儗?duì)于拉伸力的承受性弱于對(duì)剪切力的承受性。

　　壓縮彈簧

　　壓縮彈簧受高交變載荷作用且最大應(yīng)力多發(fā)生在彈簧材料的表層，所以拋丸/噴丸強(qiáng)化也是提高壓縮彈簧疲勞強(qiáng)度的理想工藝。彈簧材料在軋制、拉拔、卷制和壓縮過程中造成拉應(yīng)力。除了服役后處于高交變載荷的工況條件，卷制工藝本身會(huì)使彈簧內(nèi)圈形成破壞性的拉應(yīng)力。

　　拋丸/噴丸強(qiáng)化導(dǎo)入一個(gè)反作用的壓應(yīng)力，是表面轉(zhuǎn)變成殘余壓力層，強(qiáng)度約150 ksi (1035 MPa).。這是彈簧極限拉伸強(qiáng)度(UTS)的60%，其結(jié)果實(shí)現(xiàn)了彈簧疲勞壽命延長到500,000次載荷作用次數(shù)，而不發(fā)生失效。

　　除壓簧外，拋丸/噴丸強(qiáng)化同樣適用于其它彈簧如拉簧、扭簧、懸架彈簧、板簧等的強(qiáng)化加工。疲勞失效點(diǎn)通常發(fā)生在殘余拉應(yīng)力和承受的交變載荷應(yīng)力集中作用的地方，所以不同彈簧的強(qiáng)化部位有所不同。

　　傳動(dòng)軸

　　傳動(dòng)軸是通過旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行動(dòng)力傳動(dòng)的，因此在其旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上就會(huì)產(chǎn)生拉力載荷。由于絕大多數(shù)的傳動(dòng)軸都是大載荷承力構(gòu)件，所以是拋丸/噴丸強(qiáng)化最佳的適用對(duì)象。傳動(dòng)軸通常發(fā)生失效的部位在花鍵、切口、圓角、鍵槽處。

　　扭桿

　　扭桿和橫向推力桿是用于懸架和其它相關(guān)系統(tǒng)利的構(gòu)件。通過扭桿的扭轉(zhuǎn)變形達(dá)到緩沖作用來維持平穩(wěn)性。當(dāng)用于如汽車懸架系統(tǒng)等承受重復(fù)交變載荷的部件，拋丸/噴丸強(qiáng)化能實(shí)現(xiàn)零件輕量化且服役壽命更長。

　　汽車扭桿 - 汽車工業(yè)為輕量化目的，使用的是空心扭桿。拋丸/噴丸強(qiáng)化施用在載荷應(yīng)力最集中的扭桿外圈。對(duì)于重型車輛（如重載卡車、賽車等），裂紋還會(huì)發(fā)生在扭桿內(nèi)圈，這里也受到扭力載荷作用。