기어 표면의 쇼트 피닝 기술
1. 쇼트 피닝 처리는 부품 표면의 응력 분포를 향상시킬 수 있습니다.
쇼트 피닝 후 잔류 응력은 표면층의 고르지 않은 소성 변형과 금속 구조의 위상 변형에서 비롯되며, 그중 고르지 않은 소성 변형이 주요 원인입니다. 쇼트 피닝 후 금속 표면에 구덩이 형태의 소성 변형이 많이 발생하고 표면층의 전위 밀도가 크게 증가하고 미세 입자 경계 및 입자 미세화 현상이 나타납니다. 쇼트 피닝 후에는 기어 표면에 남아있는 오스테 나이트의 일부가 마르텐 사이트가되고, 상변태시 부피 팽창으로 인해 압축 응력이 발생하여 표면에 남아있는 오스테 나이트 장이 더 큰 압축 응력으로 변하게됩니다. 기어의 피로 강도를 향상시킵니다. 샷 피닝을 통해
2. 쇼트 피닝은 공작물의 표면에 높은 압축 응력 층을 형성 할 수 있습니다.
쇼트 피닝은 표면 압축 응력을 증가시키고 피로 성능을 크게 향상시키기 때문에 고주파 피로 하중을 견디는 공작물에 더 효과적입니다. 쇼트 피닝에 의해 형성된 잔류 압축 응력은 적용된 하중의 일부를 상쇄 할 수 있습니다. 쇼트 피닝 중에 작은 크기의 구형 강철 쇼트가 공작물 표면에 닿아 압축 응력을 형성합니다. 각 샷의 충격으로 인해 금속이 어느 정도의 소성 변형을 일으키고 표면이 완전히 회복되지 않고 영구 압축 응력 상태가 형성됩니다. 표면 강화 공정으로 쇼트 피닝은 재료의 인장 강도 한계의 55 ~ 60 %에 해당하는 잔류 압축 응력을 표면에 형성 할 수 있으며, 공작물 표면은 균열이 발생할 가능성이 높습니다. 침탄 및 경화 기어의 경우 결과 압축 응력이 1177 ~ 1725MPa에 도달하여 피로 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 압축 응력 층의 깊이는 샷 피닝 강도 (또는 샷 피닝 에너지)의 함수이며 샷의 크기 또는 속도가 증가함에 따라 증가합니다.
3. 쇼트 피닝 공정 매개 변수
쇼트 피닝 프로세스는 쇼트의 모양, 크기 및 경도에 대한 요구 사항이 더 높습니다. 쇼트 피닝 공정을 제어하기 위해 쇼트 피닝 강도와 표면 커버리지를 사용하고, 표면 강화 효과를 감지하기 위해 잔류 응력 및 피로 테스트를 사용합니다.
샷 피닝 프로세스 매개 변수에는 샷 재료, 샷 직경, 샷 속도, 샷 흐름, 샷 각도, 샷 거리, 샷 피닝 시간 및 적용 범위 등이 포함됩니다. 이러한 매개 변수 중 하나의 변경은 샷 피닝 강도에 다양한 각도로 영향을 미칩니다. 강화 효과입니다.
아크 높이 시험편
표준 ALMEN arc high test piece는 쇼트 피닝의 공정 매개 변수를 포괄적으로 평가하기위한 특수 게이지입니다. No. 70 스프링 강으로 만들어졌으며 각각 N, C 및 A로 코딩 된 세 가지 사양이 있으며, 각기 다른 쇼트 피닝 강도 요구 사항과 함께 3 가지 다른 경우에 사용됩니다.
호 높이 곡선
아크 높이 곡선은 다른 공정 파라미터가 고정 된 상태에서 동일한 시험편의 쇼트 피닝 아크 높이가 쇼트 피닝 시간 (또는 쇼트 피닝 시간)에 따라 변화하여 아크 높이 값-시간 상대 관계의 곡선을 표시하는 것입니다. .
쇼트 피닝 강도
쇼트 피닝 강도는 일반적으로 아크 높이 측정 방법을 채택합니다. 요점은 특정 스프링 강 시험편을 사용하여 쇼트 피닝 강도 후 형상 변화를 감지하여 쇼트 피닝 효과를 반영하는 것입니다. 구체적인 작업은 Almen 시험편 (아크 높이 시험편)을 사용하고, 일반 경도는 44 ~ 50HRC), Fixture에 고정하고 Shot Peening을 투사 한 후 시험편을 제거하고 곡면 아크의 높이를 측정합니다. 게이지 (예 : Almen 측정기)
쇼트 피닝 강도의 또 다른 검사 방법은 쇼트 피닝을 강화한 후 공작물의 잔류 응력을 검사하는 잔류 응력 검사입니다. 구체적인 검사 방법은 X 선 회절입니다.
표면 범위
커버리지 비율은 숏 피닝 후 공작물의 표면적에 대한 발사체 압흔의 표면적 비율을 나타냅니다. 일반적으로 백분율로 표시됩니다. 측정의 요점은 쇼트 압입 면적을 측정하기 위해 50 회 정도 쇼트 피닝 후 Almen 시험편을 놓는 것입니다. 100 % 보장을 보장하는 것은 매우 어렵 기 때문에 98 % 보장은 실제로 전체 보장으로 정의됩니다. 제품 패턴의 300 % 커버리지가 필요하며, 일반적으로 98 % 유효 커버리지를 달성하는 데 필요한 샷 피닝 시간의 3 배입니다.
발사체 품질
발사체의 품질은 강화 효과에 큰 영향을 미칩니다. 일반적인 규칙은 발사체의 직경이 작고 공작물 표면의 잔류 응력이 더 높지만 강화 층이 얕습니다. 발사체의 직경이 크고 공작물 표면의 잔류 응력이 낮지 만 강화 층이 더 깊습니다. 발사체의 경도가 높고 샷 피닝 강도도 높습니다. 샷의 직경이 증가하고 샷 피닝 강도도 증가합니다. 샷 속도가 증가하고 샷 피닝 강도, 표면 압축 응력 및 강화 층의 깊이가 증가합니다.
쇼트 피닝 시간
다른 쇼트 피닝 공정 매개 변수가 변경되지 않은 상태에서 쇼트 피닝은 "포화"시간 또는 "포화"시간의 두 배에 도달 할 때만 최상의 강화 효과를 얻을 수 있습니다. 일반적으로 강화 시간이 부족하면 과도한 강화 시간보다 더 불리합니다. 따라서 강화 시간이 규정 된 시간보다 적다는 것이 확인되면 워크를 다시 보완하고 강화할 수있다.
