吕宗敏，何柏林，于影霞

(华东交通大学 机电工程学院，江西 南昌 330013)



超声冲击诱发表面纳米化及其对表面完整性的影响

吕宗敏，何柏林，于影霞

(华东交通大学 机电工程学院，江西 南昌 330013)

采用不同超声冲击参数处理SMA490BW钢，研究了冲击后试样在低、高倍下的微观组织特征、残余应力及硬度分布等表面完整性能的变化。实验结果表明，经过超声冲击表面处理后, 样品表面层晶粒细化为纳米晶, 平均晶粒尺寸约为30nm；并在试样表层引入残余压应力，数值最大约为255.5MPa；超声冲击对SMA490BW钢表面能够起到明显的强化作用，与未经处理的试样相比，处理后试样表面硬度最大提高了约66.7%。超声冲击强化处理改善SMA490BW钢的表面完整性的效果与冲击电流、冲击时间之间的关系不遵循单调变化规律，超声冲击参数为20min/1.5A时，试样具有较好的表面完整性，冲击影响层深度约为320μm。

超声冲击； 表面完整性； 残余压应力； 微观组织

1 引 言

材料在加工过程中不可避免地会在材料表面形成一定深度变形层，进而劣化机械部件或构件的各种重要使用性能。金属疲劳性能的高低与其表面完整性密切相关。鉴于航空领域中的关键部件对疲劳性能的极高要求，不仅要在设计、制造、安装、测试过程中尽量保证这些关键部(构)件的表面完整性；同时还要考虑采用恰当的工艺措施进一步提高其疲劳性能。目前，一般采用表面强化技术延长关键零部件的疲劳寿命。表面强化技术最主要的一类是超声冲击(喷丸)技术，主要包括传统喷丸、超声冲击(喷丸)等。……