服役工况及喷丸强化对航空齿轮钢接触疲劳性能的影响

摘要：

目的 针对不同服役工况和表面处理下航空齿轮钢接触疲劳性能不明确的问题,探究不同工况参数及喷丸强化对AISI 9310航空齿轮钢接触疲劳性能的影响.方法 基于双圆盘滚动接触疲劳试验台,对AISI 9310航空齿轮钢圆盘滚子试件在2种接触应力、3种滑差率的服役工况,以及渗碳磨削、喷丸强化2种工艺下开展滚动接触疲劳性能研究.使用白光干涉仪、X射线衍射应力仪和显微硬度仪对喷丸强化前后的表面形貌、残余应力和显微硬度进行表征,探究喷丸处理后的表面完整性与滚动接触疲劳性能之间的规律.结果 当接触应力由2.5 GPa增至3.0 GPa时,AISI 9310试件的滚动接触疲劳寿命降低了64.7％;当滑差率由10％增至20％、30％时,试件的滚动接触疲劳寿命分别下降了18.9％和42.8％,同时寿命分散性有所降低.此外,研究发现喷丸强化使试件表面残余压应力提升了104.3％,并形成了残余压应力层,表面显微硬度提升了4.8％,同时使试件的沟壑状刀痕转变为凹凸不平的弹坑,表面性状宽高比提升至0.9310,更有利于润滑油的储存,从而使得试件的滚动接触疲劳寿命提升了87.8％.结论 获取了不同接触应力、滑差率和表面强化处理对AISI 9310航空齿轮钢滚动接触疲劳性能的影响规律,为我国航空齿轮抗疲劳设计制造提供了评价方法和基础数据.

关键词：航空齿轮钢、服役工况、滚动接触疲劳、接触应力、滑差率、喷丸强化

所属期刊栏目：52

分类号：TG668

资助基金：国家科技重大专项;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：14-24,54