基于高壓水射流技術(shù)的304不銹鋼表面強(qiáng)化的研究.pdf

1、一般情況下，金屬材料的疲勞失效萌生于材料的表層，所以材料抗疲勞性能的提高依賴于其表層性能的提升?？蛊谥圃旒夹g(shù)的關(guān)鍵之一就是構(gòu)筑性能優(yōu)良的表面變質(zhì)層。高壓水射流表面強(qiáng)化是構(gòu)筑金屬材料表面變質(zhì)層的有效方法之一，其原理是金屬材料表層在高壓水射流的沖擊下發(fā)生塑性變形，形成一定深度的變質(zhì)層。變質(zhì)層中的殘余壓應(yīng)力和晶粒細(xì)化，對材料抗疲勞性能的提高起積極作用。本文以304奧氏體不銹鋼為研究對象，對高壓水射流改性技術(shù)開展了研究，主要研究內(nèi)容有:

2、>　　(1)采用正交試驗方法，研究了影響強(qiáng)化效果的試驗因素（水壓、靶距、速度、間距）。
　　以表面殘余應(yīng)力、表面硬度和表面粗糙度為性能指標(biāo)，采用多指標(biāo)公式評分法對三個性能指標(biāo)進(jìn)行評估，綜合表征水射流技術(shù)的強(qiáng)化效果，對影響強(qiáng)化效果的試驗因素作出科學(xué)的顯著性排序。最終得到試驗因素的顯著性排序:間距≈水壓＞速度＞靶距。
　　(2)試驗研究了水壓對表面形貌、微觀組織、物相組成以及力學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　高壓水射流處理后，表面

3、晶粒尺寸得到較高程度的細(xì)化，最小晶粒尺寸比基體下降了90.7％;最大表面硬度較基體材料提高了44.1％，硬化層最深約達(dá)到400μm;并且變質(zhì)層中引入了一定程度的殘余壓應(yīng)力，表面最大殘余壓應(yīng)力為-357MPa;變質(zhì)層中存在馬氏體轉(zhuǎn)變;室溫拉伸試驗表明:最佳的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率分別為255MPa、848MPa和73.3％，與未處理試樣相比，分別提高了20.2％、7.6％和9.8％;試驗發(fā)現(xiàn):最佳的材料性能參數(shù)均在200MPa的水壓下