厂机械工程材料
MATERIALS FOR MECHANCAL ENGINERING
2015年1月第39卷第1期Vol，39No.1Jan，2015
高强度喷丸对300M钢抗疲劳性能的影响
卢国鑫，陆峰
（北京航空材料研究院，北京100095）
摘要：采用喷九强度分别为0.424mm和0.576mm的两种工艺对300M钢进行高强度喷丸强化，从表面完整性、残余应力场、显微硬度及抗疲劳性能等方面研究了高强度喷九对300M钢的强化效果。结果表明：喷丸强化处理后，300M钢试样喷九面均被弹坑完全覆盖，表面粗糙度显著提高；喷九后试样表层形成较高的残余压应力场，表面显微硬度得到提高；喷九后试样疫劳寿命比喷丸强化前的有小幅提高，较高的表面粗糙度造成的应力集中以及微裂纹的产生是其疫劳寿命没有明显提高的主要原因。
关键词：300M钢；喷九强化；表面完整性；残余应力场；抗疲劳性能
中图分类号：TG174.4
文献标志码：A
文章编号：1000-3738(2015)01-0020-04
Effectof HighIntensityShotPeeningonFatigueResistanceof3ooMSteel
LU Guo-xin, LU Feng
(Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095 , China)
Abstract: 30oM steel was strengthened using two kinds of high intensity shot peening process in different intensities of 0, 424 mm and 0., 576 mm, the strengthening effects were investigated through surface integrity. residual stress field, microhardness and fatigue resistance. Results show that the shot peening surface of 300M steel was completely covered by craters- and the surface roughness raised significantly after shot peening treatment, High strength residual compressive stress fields formed in the sample surfaces, and their microhardness was enhanced. The fatigue life after shot peening increased slightiy compared with that before shot peening. The stress concentration caused by high surface roughness and the appearance of microcracks could be used to explain that fatigue life did not increase significantly.
Key words: 300M steel; shot peening strengthening; surface integrity; residual stress field; fatigue resistance
0引言
300M钢是一种低合金超高强度钢，具有强度高、韧性良好、疲劳性能优良、抗应力腐蚀性能好等优点，是飞机起落架主要用钢之一。随着飞机技术的进步，对飞机起落架等主承力构件寿命及可靠性等方面的要求越来越高[2]。
金属材料的疲劳破坏和应力腐蚀破坏绝大部分起源于表面或近表面层，这是由试件或零件表面具有的独特状况而决定的。喷丸强化是工业上常用的提高材料抗疲劳性能的表面改性技术[3]，可在一定程度上改变材料的表面状况，研究喷丸强化对表面
收稿日期：2013-12-15；修订日期：2014-08-15
作者简介：卢国鑫（1988一）.男，山东滨州人.硕士。
· 20 · 万方数据
粗糙度、显微硬度、表面残余压应力等表征材料表面完整性参量的影响具有重要意义。为提高300M钢疲劳寿命，通常对300M钢表面进行喷丸强化，引人一定深度的残余压应力场，并使其显微组织发生转变1-5)。根据HB/Z26一2007要求，对抗拉强度不小于1400MPa的钢零件，其喷丸强度（用标准弧高度试片A测定）一般不大于0.35mm，在该喷丸强度下钢零件--般能获得较优的强化效果，疲劳性能也能较大幅度提高。但目前关于高强度喷丸（大于 0.35mm)对300M钢强化效果的研究还鲜见报道。为此，作者选取2种高强度的喷丸工艺对300M钢进行了喷丸处理，对喷丸处理后300M钢的表面形貌、显微组织、疲劳性能等进行检测和分析，研究高强度喷丸对300M钢抗疲劳性能的影响。