喷丸强化技术及其设备简介

喷丸强化是将大量的硬质丸粒（直径一般为0.4～2 mm）高速、连续地喷射到已加工完毕的金属表面，使其表面形成一定厚度的冷作硬化层，并产生较大的残余压应力，从而提高模具表面强度、硬度、疲劳强度、抗冲击磨损性及抗应力腐蚀性能。丸粒可以是铸铁丸、铸钢丸、不锈钢丸和砂石等，若用钢丸更好。喷丸强化所用设备，按驱动丸粒的方式可分为气动式喷丸装置和机械离心式喷丸装置，这些装置使丸粒能以35～50 m／s的速度喷射出。如图2-1所示为喷丸表面强化层结构示意图。

经喷丸处理后的模具具有以下性能特点：

①由于喷丸在金属表面产生残留压应力和晶格畸变，从而明显地减缓了疲劳裂纹的生成或抑制了其扩展的速度。

②在喷丸过程中，金属表面的塑性变形和残留应力状态变化及重新分布，促使残留奥氏体转变成为马氏体，从而提高了模具表面硬度、抗疲劳强度和抗冲击磨损性能。(www.xing528.com)

图2-1　喷丸表面强化层结构示意图

③模具经喷丸后，由于圆形丸粒的高速反复喷射撞击，削平了刀痕，改善了磨加工和电加工的表面粗糙度。

Cr12钢制洗衣机电动机定子转子落料模，经淬火、回火处理和线切割加工后直接使用时会发生折断失效，平均使用寿命只有3万余次，改为最后增加一道喷丸强化处理工序，其使用寿命提高到10万次。3Cr2W8V钢制活扳手热锻模，经常规处理后，一次刃磨的使用寿命为1 750件左右，经喷丸处理后，使用寿命提高到2 634件。