Longlived Metal Products Co ., Ltd

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Gear Surface Shot Peening -Technologie erhöht die Lebensdauer um 30% und reduziert den Geräusch erheblich

2023 07/10

Stahlschuss, magnetische Poliernadeln, Edelstahlschuss

Schussspannen ist eine Schuss -Peening -Technik, die sich vom Schussgeschwinden unterscheidet. Der Zweck des Schusssprenges besteht darin, die Grat der Oberfläche des Werkstücks Öl, Maßstab, Rost und Bearbeitung zu entfernen. Das Schuss-Aeening der Zahnradoberfläche beruht hauptsächlich auf den Einfluss von Hochgeschwindigkeitsprojektilen auf die Oberfläche des Teils, wodurch sie eine elastische Verformung einer elastischen plastischen Verformung unterzogen wird, wodurch günstige Veränderungen wie verbleibende Druckspannungen, Härtung und Mikrostrukturverfeinerung erzeugt werden. um die Biegeermüdungsfestigkeit des Ganges zu verbessern. Und Kontaktfestigkeit in Kontakt, es ist die Verbesserung der Anti-Occlusion-Fähigkeit des Ganges, die Verringerung des Geräusches des Ganges und die Verbesserung der Lebensdauer der Ausrüstung um mehr als 30%.


1. Mechanismus und Funktion des Schusss
1. Schusswendungen können die Spannungsverteilung auf der Oberfläche von Teilen verbessern
Die Restspannung nach dem Schussgefühlen erfolgt die inhomogene plastische Deformation der Oberflächenschicht und die Phasenumwandlung der Metallstruktur, unter der die inhomogene plastische Deformation die wichtigste ist. Nach dem Schießen tritt eine plastische Verformung in Form einer großen Anzahl von Gruben auf der Metalloberfläche auf, die Oberflächenverletzungsdichte nimmt stark zu, und es treten auch die Subgrad -Grenzen und die Verfeinerung der Getreide auf. Wie in Abbildung 1 gezeigt. Ein Teil des zurückgehaltenen Austenits auf der Oberfläche des Zahnrad In Richtung einer größeren Druckspannungsrichtung, verbessern Sie daher die Ermüdungsfestigkeit des Zahnrads. Durch das Schießen an die Wärmebehandlungspannung, die Oberflächenoxidhaut, die Einkerbsensibilität von Teilen und die Restspannung, die anfällig für Versagen von Teilen in Druckspannung ist, um die Erzeugung und Ausdehnung von Rissquellen effektiv umzuwandeln. Verbessern Sie die Ermüdungslebensdauer von Teilen.


2. Schusswende kann eine hohe Druckspannungsschicht auf der Oberfläche des Werkstücks bilden
Da Schusswende den oberflächenkomprimierenden Stress erhöht und seine Ermüdungsleistung erheblich verbessert, ist es für Werkstücke wirksamer, die hohe Frequenzermüdungslasten standhalten. Die durch Schusswaren gebildete Restdruckspannung kann einen Teil der angelegten Last ausgleichen. Während des Schießens trafen sich kleine kugelförmige Stahlschüsse auf die Oberfläche des Werkstücks, um eine Druckspannung zu bilden. Der Einfluss jedes Schusses verursacht eine bestimmte plastische Verformung des Metalls, und schließlich kann die Oberfläche nicht vollständig wiederhergestellt werden und es wird ein dauerhafter Druckspannungszustand gebildet. Als Oberflächenverstärkungsprozess kann sich das Schussgefügungen der Oberflächenbespannung von 55% ~ 60% der ultimativen Zugfestigkeit des Materials verbleibende Druckspannung bilden, und die Oberfläche des Werkstücks ist genau der Ort, an dem Risse leicht zu initiieren sind. Bei gekohlierten und abgestürzten Zahnrädern kann die gebildete Druckspannung 1177 ~ 1725 mPa erreichen, was die Ermüdungsleistung erheblich verbessern kann. Die Tiefe der Druckspannungsschicht ist eine Funktion der Anreicherintensität (oder an Agenenergie) und nimmt mit der Schussgröße oder der Schussgeschwindigkeit zu.

2. Schuss -Aeening -Prozessparameter
Der Schussbäreisprozess hat hohe Anforderungen an die Form, Größe und Härte des Projektils. Der Schuss -Aeening -Verfahren wird durch Schussarmanierung und Oberflächenbedeckung gesteuert, und der Oberflächenverstärkungseffekt wird durch Restspannung und Ermüdungstests festgestellt.

Zu den Parametern des Schussbleisprozesses gehören Projektilmaterial, Projektildurchmesser, Projektilgeschwindigkeit, Projektilströmungsrate, Injektionswinkel, Injektionsabstand, Schuss -Anbringungszeit und -abdeckung usw. Die Änderung eines dieser Parameter beeinflusst die Schussspannenintensität zu variierenden Graden, Grade,,, Das heißt, die Wirkung der Stärkung.


(1) Bogenhöhen -Teststück

Das Standard -ARC -Teststück von Almen ARC ist ein spezielles Maß für die umfassende Bewertung von Schuss -Aene -Prozessparametern. Es besteht aus Federstahl Nr. 70 und verfügt über drei Spezifikationen mit dem Codenamen N, C bzw. A und wird in drei Fällen mit unterschiedlichen Anforderungen an die Schuss-Anspeningintensität verwendet.

(2) Bogenhöhenkurve

Die Bogenhöhenkurve ist die Änderung des Schuss -Agen -Bogenhöhenwerts desselben Teststücks mit der Schuss -Anleitungszeit (oder der Anzahl der Schuss -Ableitungszeiten) unter der Bedingung anderer Prozessparameter, die die Kurve des Bogens markiert Relative Beziehung zwischen Höhenwertzeit.

(3) Schussintensität

Die Intensität in der Schuss an die Schusshalle wird normalerweise durch die Methode des Bogenhöhenhöhenwerts bestimmt, dessen Hauptpunkt darin besteht, ein bestimmtes Federstahl -Teststück zu verwenden, um den Schuss -Ableiten -Effekt zu reflektieren, indem die Formänderung nach der Schuss -Anspening -Intensität erfasst wird. Der spezifische Vorgang besteht darin, das Almen -Teststück (Bogenhöhen -Teststück, die allgemeine Härte 44 ~ 50 Stunden) zu verwenden, auf der Vorrichtung festgelegt, nach dem Schießen, das Teststück entfernt, und dann wird die Höhe des Biegebogens gemessen mit einem Check -Tool (wie einem Almen, der Instrument misst).

Eine weitere Inspektionsmethode für die Schuss-An-Festigkeit ist die Erkennung der Restspannung, dh der Nachweis von Restspannungen für Werkstücke nach verbessertem Schuss-Glühen, und die spezifische Inspektionsmethode ist die Röntgenbeugungsmethode.

(4) Oberflächenabdeckung

Die Abdeckungsrate bezieht sich auf das Verhältnis des Einrückungsbereichs des Projektils auf die Oberfläche des besprühten Werkstücks, nachdem die Oberfläche des Werkstücks geschickt wurde. Normalerweise als Prozentsatz ausgedrückt. Der Hauptpunkt der Messung besteht darin, das Almen -Teststück etwa 50 Mal nach dem Schuss zu vergrößern und den Einrückungsbereich des Projektils zu messen. Da es schwierig ist, eine 100% ige Deckung zu garantieren, wird eine Abdeckung von 98% tatsächlich als vollständige Abdeckung definiert. Bei Produktmustern, die eine Abdeckung von 300% erfordern, wird dies in der Regel mit dem Dreifachen so erreicht, dass eine effektive Abdeckung von 98% erforderlich ist.

(5) Projektilqualität

Die Qualität des Projektils hat einen großen Einfluss auf den Stärkungseffekt. Die allgemeine Regel lautet: Der Durchmesser des Projektils ist gering, die Restspannung auf der Oberfläche des Werkstücks ist hoch, aber die Stärkung der Stärkung ist flach; Der Durchmesser des Projektils ist groß, die Restspannung auf der Oberfläche des Werkstücks ist niedrig, aber die Stärkung der Stärkung ist tief; Die Härte des Projektils ist hoch, die Schusshalsintensität ist ebenfalls hoch; Der Schussdurchmesser nimmt zu, die Schussgeschwindigkeitsintensität nimmt ebenfalls zu; Die Schussgeschwindigkeit nimmt zu, die Schuss -An -Intensität, die oberflächenkompressive Spannung und die Tiefe der Stärkenschicht nehmen zu.

(6) Schussspannenzeit

Unter der Bedingung, dass andere Shot -Aeening -Prozessparameter unverändert bleiben, kann der beste Stärkungseffekt nur erzielt werden, wenn das Schussgespannen die "Sättigungszeit" oder die doppelte "Sättigungszeit" erreicht. Normalerweise ist die unzureichende Stärkung der Zeit ungünstiger als übermäßige Verstärkungszeit. Wenn sich festgestellt hat, dass die Verstärkungszeit niedriger als die angegebene Zeit ist, kann die zusätzliche Stärkung des Werkstücks wieder ergänzt werden.

3. Anwendung der Schuss -Peening -Technologie
1. Verbessern Sie die Oberflächenhärte von Kohlensäuren

Beispiel 1: Die Schussschaltgeräte der FAW-Wärmebehandlungsfabrik nimmt die in Deutschland hergestellten TR5SVR-1-Spannungs-Schuss-Schussgeräte an. Der Schuss -Aeening -Prozess ist wie folgt: Stahlschuss mit einem Durchmesser von ¢ 0,8 mm wird verwendet, die Schuss -Anbringungszeit beträgt 9 Minuten und die Schussgeschwindigkeit beträgt 2800 R/min. Das Getriebematerial ist 22CrMOH -Stahl, der kohlensäurehaltig, gelöscht und gemildert wurde. Nach der Schuss -Anspening -Behandlung wurde die Oberflächenstruktur des Zahnrads verfeinert, und der zurückgehaltene Austenitgehalt der Oberflächenschicht ist etwa 10% niedriger als der des Werkstücks ohne Schuss -Aenking -Behandlung. Im Bereich von 0,15 mm von der Oberfläche ist die Änderungsmenge relativ offensichtlich; Die Oberflächenhärte des Zahnrads nach einer verstärkten Schussspannenbehandlung wird um 0,5 ~ 2 Stunden erhöht.

2. Erhöhen Sie die verbleibende Druckspannung der Zahnradoberfläche und verbessern Sie die Oberflächenmikrostruktur

Beispiel 2: Das zweitspeedgetriebene Zahnrad des Santana-Autogetriebes wurde kohlensfrei, gelöscht und gemildert. Die Schussscheibe -Maschine vom Typ im Laufrad wird zum Schussgeschwinden verwendet, die Schussgeschwindigkeit beträgt 2900R/min und die Schusshärte 57 Stunden. Die Ergebnisse des Schuss -Anleiten -Tests sind wie folgt.

(1) Die Mikrohärte der Oberflächenschicht von Schussschuss -Teilen ist erheblich verbessert, was das Ergebnis des kombinierten Effekts von hohem verbleibender Druckspannung, Härtung und Veränderung der Mikrostruktur (Verfeinerung) und der signifikanten Verringerung des zurückgehaltenen Austenits zu ergibt die Zunahme der Härte. beigetragen.

(2) Aufgrund des Schusss wird der zurückgehaltene Austenit in der Oberflächenschicht des Werkstücks in Martensit geändert, mit dem die Oberflächenhärte verbessert werden kann. Die martensitischen Nadeln sind offensichtlich kleiner und dichter als diejenigen ohne Schuss, was eine Rolle bei der Verfeinerung der martensit -Unterstruktur spielt. Es ist der Verbesserung der Reststress förderlich und verbessert damit die Ermüdungsleistung von Zahnrädern.

3. Verbessern Sie die Ermüdungslebensdauer von Zahnrädern

Beispiel 3: Die FAW verwendete den erweiterten Schuss -Anbringungsprozess, um einen Ermüdungslebenstest für das erste Gang des Automobilmarksgetriebes "Jiefang" durchzuführen, das die Ermüdungslebensdauer des Ganges erheblich verbesserte. Um die Ermüdungslebensdauer der Marke "Jiefang" -Marke zu verbessern, wird ein großer Lichtbögen -Kochfeld verwendet, um die Zähne zu schneiden. Das Erhöhen des Zahnradfiletes kann die Lebensdauer des aktiven helikalen Ganges von 208.300 -mal auf das 695.400 -fache erhöhen. Erhöhen Sie seine Ermüdungslebensdauer auf 3,477 Millionen Mal.

Die Zahnräder werden nach Carbonitriding eingerichtet, um die Kontaktermüdungsfestigkeit zu verbessern. Beispielsweise werden SCM420H -Stahl Zahnräder durch Ammoniakgas usw. mit zunehmender Stickstoffgehalt, ΔHV (Härteabfall) zunimmt, dh die Leistung der Temperaturwiderstand, und die Temperaturtemperatur kann 300 ° C erreichen. Das Problem der Kontaktermüdungsschädigung herkömmlicher Zahnradzahnoberfläche des Automatikgetriebes für Automobile ist gelöst.

4. Projektilanforderungen
Nach der Wärmebehandlung der Zahnräder hat der größte Teil der Oberflächenhärte 58 ~ 63 Stunden erreicht. Bei der Durchführung des Schusss sollte die Schusshalsbehandlung höher oder gleich der Oberflächenhärte sein, um die verbleibende Druckspannung auf der Oberfläche und der Oberflächenverstärkungsschicht zu gewährleisten. Tiefe. Darüber hinaus sollte die Auswahl der Projektilgröße sicherstellen, dass die Wurzel des Zahnrads gestärkt wird. Im Prozess des Schusss ist die Zahnwurzel mit einem kleinen Radius oft nicht geschossen, da der Durchmesser des ausgewählten Projektils zu groß ist. Stellen Sie dazu sicher, dass der Projektildurchmesser weniger als die Hälfte des Wurzelradius beträgt.

Da die Qualität des Stahlschusses einen großen Einfluss auf den Stärkungseffekt hat, hat der nationale Standard strenge Spezifikationen zur metallographischen Struktur, der chemischen Zusammensetzung, der Mindestdichte und der Härteabweichung des Stahlschusses gegeben.

Während der Verwendung von Projektilen ist es erforderlich, neue Projektile rechtzeitig aufzufüllen, und die qualifizierte Menge an Projektilen sollte über 80%gehalten werden. Daher können unterschiedliche Spezifikationen von Bildschirmen ausgewählt werden, um die Kontrolle zu gewährleisten, um die Auswirkung des Schusss zu gewährleisten. Da das gebrochene Projektil scharfe Ecken hat, ist es leicht, viele winzige scharfe Schnitte auf der Oberfläche des Werkstücks zu erzeugen, wodurch der Stärkungseffekt verringert wird. Daher sollten während des Produktionsprozesses kaputte Projektile abgeschrieben werden.

Auswahl von Schussgrößen: ① Wenn eine Oberflächenrauheit erforderlich ist, sollten kleinere Stahlschüsse so weit wie möglich verwendet werden. ② Wenn das Werkstück innere und äußere Filets und Rillen hat, sollte der Durchmesser des Projektils kleiner sein als der Radius der inneren und äußeren Filets und die Breite der Rille. ③Anteur, dass die kugelförmige Form und Größe des Projektils einheitlich sind.

5. Der Stahlschuss adoptiert
1. BPS Stahlstahlschuss ist ein von AOBOTE entwickeltes Produkt. Es nimmt hochwertige Streifen, hitzebehandelte vorgespannte Drahtzeichnung, CNC-Schneiden und passivierte runde Schusstechnologie an, um eine neue Generation von Oberflächenreinigungen und Stärken hochwertiger Schussmaterialien zu erzeugen. HRC: 40-50 bzw. 50-55 /55-63 Stahlschuss hat nicht nur einheitliche Härte, einheitliche Größe und lange Lebensdauer, sondern erzeugt auch keinen Staub und wird während der Produktion nicht gebrochen. Es kann als grüner und umweltfreundlicher Stahlschuss bezeichnet werden. Es wird hauptsächlich zum Sprühen und Federrahmen verwendet. Pillenverstärkung der Behandlung usw.