轴孔超声冲击强化及有限元模拟研究

摘要：

目的 提高渗碳淬火轴使用寿命.方法 针对渗碳淬火轴关键部位孔口,采用超声冲击处理工艺对其进行表面强化处理,利用电子显微镜、硬度计结合有限元模拟对处理后的微观组织、硬度、残余应力等进行分析.结果 在孔口处理区,材料产生了明显的加工硬化,形成了梯度硬化层,硬化层厚度达到80μm,表层硬度约60HRC.对超声冲击孔孔口部分的表面残余应力值进行测量,最小残余应力值为?374 MPa,最大残余应力值为?530 MPa,采用上述超声冲击处理后,样品的残余应力平均值在?450 MPa.利用有限元模拟了孔口附近沿轴向深度的残余应力分布,其残余压应力层深约1.4 mm,最大残余应力?891 MPa,疲劳危险点处的残余应力平均值约?760 MPa.轴孔边缘第三主应力基本上沿轴线方向.结论 通过超声冲击处理工艺对渗碳淬火轴孔口进行处理后,在孔角处形成硬化层,同时产生残余压应力,上述处理后可有效降低工作应力造成的疲劳载荷幅.

关键词：轴、超声冲击、残余应力、有限元模拟

所属期刊栏目：47

分类号：U260.332(机车工程)

在线出版日期：2018-09-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：84-89