本经验定则成立的依据及意义

对各种金属材料的表面进行喷丸加工，可以提高疲劳强度和冲击强度，特别是能够提高材料表面抗应力腐蚀裂纹的能力。

喷丸加工的特点在于能够形成比较厚的硬化层。以碳的质量分数为0.35%的碳钢为例，喷丸加工能够达到的深度达0.7mm；低碳表面热处理钢在使用喷丸加工处理后，硬度可以增加到250HV左右。喷丸加工的硬化层深度与材料的硬度成反比，材料越硬，硬化层越浅，材料越软，硬化层越深，随材料的种类不同硬化层的深度也不同，一般在0.25～0.8mm之间。

喷丸加工是指用很小的硬钢球，连续大量地对材料表面进行冲击，在材料表面施加冲击力传达到材料表层深处，引发晶格变形歪扭，形成压缩的内应力，这个残余应力从材料的表面开始走向材料内部的一定深度后，达到最大值。根据施加于材料表面的外力载荷情况，疲劳强度和冲击强度有可能提高。

图3.50.1所示为以维氏硬度和洛氏硬度表示各种材料的喷丸加工后的表面硬度。碳的质量分数为0.35%的碳钢可以有0.7mm的硬化层厚度，表面淬火钢可以有0.45mm厚度的硬化层。

图3.50.1 各种材料经喷丸处理后的硬化层深度(www.xing528.com)

图3.50.2所示为各种材料通过喷丸加工后所增加的维氏硬度与洛氏硬度值。当材料为表面淬火钢种时，维氏硬度的增加值可达50HV左右。

图3.50.2 喷丸处理后硬度的增加图

当喷丸加工试验材料为NiCrMo钢，其得到的硬度层较其他材料要浅，厚度只有0.25mm左右，维氏硬度的增加值也只有50HV左右。

疲劳强度在通过喷丸加工后得以增加。例如，碳的质量分数为0.2%的碳钢轧制材料进行喷丸处理之后，疲劳强度可以提高34%左右；碳的质量分数为0.45%的碳素淬火钢进行喷丸处理之后，疲劳强度可以提高50%。又以弹簧钢材的研磨精加工为疲劳强度对比基准100%，那些带有黑色氧化皮的钢材的疲劳强度值下降到只有35%左右，但如果对上述黑皮钢材表面进行喷丸加工后，疲劳强度则可以升到86%。