Page 82 - 《应用声学》2023年第3期

520 2023 年 5 月

部分工件 USP 前后表面形貌如图 14 所示。在 图15为不同喷丸强化时间作用下，显微硬度方
每个工件上均匀取 9 个点进行硬度检测，取点方式 差值 Var 和显微硬度变化量 ∆HV 随工件往复运动
为由工件圆心每间隔 120 ，分别沿半径方向均匀取 频率变化的折线图。
◦
3 个点。取 9 个点的平均值作为工件处理后的硬度 30
值，并计算方差，用以判断USP加工的均匀性。 8 min
25 15 min

20
70 Hz
Var 15

10
50 Hz ళܫေ
5
0
0 10 20 30 40 50 60 70
图 14 喷丸强化前后工件形貌图 ᮠဋ/Hz
(a) Varᬤᤂүᮠဋᄊԫӑᡖҹ
Fig. 14 Morphology of workpiece before and after
shot peening 50
8 min
表4和表5为USP强化8 min和15 min后的工 15 min
40
件表面显微硬度结果，HV f 表示USP强化前的显微
硬度值，HV b 表示强化后显微硬度值，显微硬度变化 30

量用∆HV表示，Var表示强化后显微硬度方差值。 ∆HV
20
表 4 不同运动频率的工件显微硬度检测结果
(喷丸时间 8 min) 10
Table 4 Microhardness test results of
workpiece with different motion frequen- 0 0 10 20 30 40 50 60 70
cies under 8 min shot peening ᮠဋ/Hz
(b) DHVᬤᤂүᮠဋԫӑᄊᡖҹ
往复运动频率
测试项目 实验参数对 Var 和 ∆HV 的影响
0 Hz 10 Hz 30 Hz 50 Hz 70 Hz 图 15
Fig. 15 Effects of experimental parameters on Var
HV f 181.21 189.42 186.65 182.34 188.44
and ∆HV
200.06 204.36 202.22 200.87 204.98
HV b
Var 21.02 16.87 14.46 15.00 11.93 通过表4、表5和图15中的数据可以看出：
∆HV 18.86 14.96 15.62 18.57 16.58 随着工件运动频率的增加，显微硬度方差呈现
出减小的趋势，只有在8 min喷丸强化时间下的第 4
表 5 不同运动频率的工件显微硬度检测结果
组数据出现反常，但每组实验所得到的显微硬度方
(喷丸时间 15 min)
差值都比在工件未进行运动时小。可以认为使工件
Table 5 Microhardness test results of
进行运动可以改善 USP 的均匀性。随着运动频率
workpiece with different motion frequen-
cies under 15 min shot peening 增加，工件表面硬度变化量 ∆HV 并无明显变化，使
工件进行运动并不能增强工件表面硬度。
往复运动频率
测试项目 随着喷丸时间的增加，工件表面显微硬度变化
0 Hz 10 Hz 30 Hz 50 Hz 70 Hz
量∆HV增大。增加喷丸时间有助于增强USP效果。
HV f 180.24 184.42 186.64 184.31 190.44
并且在 15 min 喷丸时间作用下的显微硬度方差值
199.61 207.23 211.43 210.22 217.04
HV b
普遍小于在 8 min 喷丸时间值，表明在更长的喷丸
Var 19.22 17.40 12.89 12.39 9.11
时间作用下，原本喷丸强化效果不明显的区域可以
∆HV 19.41 22.83 24.83 25.92 26.64
得到更多增长，并且在 15 min 喷丸时间下的显微硬