一種噴丸硬化的方法技術

本發明專利技術是為了提供一種噴丸硬化的方法，用于產生超過在0.2％殘余應變下屈服強度的60％的壓縮殘余應力，而不使用應力噴丸硬化。丸粒介質噴射在含有5％至30％的殘余奧氏體的處理的鋼上，且殘余奧氏體的量的任何變化在噴丸硬化之前和之后控制在2％至30％的范圍內，以在處理的鋼中產生壓縮殘余應力。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及。特別是涉及一種噴丸硬化鋼的方法。
技術介紹
傳統上，已知噴丸硬化用來產生壓縮殘余應力以改善由鋼制成的部件的疲勞強度(見 2004 年由日本噴丸技術協會(the Society of Shot PeeningTechnology of Japan)創作，Gendai Kogaku_sha出版的金屬疲勞與噴丸硬化)。此外，已知提高壓縮殘余應力的最大值對改善部件疲勞強度非常有效(見Masahiko Mitsubayashi, Takashi Miyata,和 Hideo Aihara ；Prediction of Improvement in Fatigue Strength by Shot PeeningandSelection of Most Effective Peening Conditions !Transactions of JSME,Vol. 61,No.586 (June,1995)pp. 28-34)。 然而，還已知由噴丸硬化產生的壓縮殘余應力的最大值約為在0.2%殘余應變(offset)下屈服強度的 60% (Hideki Okada, Akira Tange,和 Kotoji Ando !Relationshipamong Specimen' s Hardness, Residual StressDistribution and Yield Stress onthe Difference of Shot Peening Methods ;Journal of High Pressure Institute ofJapan，Vol. 41，No. 5 (2003) pp. 233-242)。因而，通過應用所述應力噴丸硬化(stress shotpeening)，即噴丸硬化在預加應力的條件下的部件，可獲得超過在O. 2%殘余應變下屈服強度的60%的最大壓縮殘余應力(見上面的參考文獻)。盡管應力噴丸硬化可用于部件，如可在噴丸硬化時施加應力的彈簧，可是問題在于應力噴丸硬化不能用于類似齒輪這種在噴丸硬化時不能施加應力的部件。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，用于通過控制材料性質或處理的鋼的熱處理條件以及噴丸硬化的條件而產生超過在O. 2%殘余應變下屈服強度的60%的最大壓縮殘余應力，而不使用應力噴丸硬化。本專利技術第一方面的噴丸硬化方法是通過丸粒介質噴射在含有5%至30%量的殘余奧氏體的處理的鋼上，以在所述處理的鋼中產生壓縮殘余應力。殘余奧氏體的量在噴丸硬化之前和之后的變化被控制在2%至30%的范圍內。在本專利技術第二方面的噴丸硬化方法中，控制噴丸硬化使得在產生最大壓縮殘余應力的深度下殘余奧氏體的量在噴丸硬化之前和之后的變化保持在2%至30%范圍內。在本專利技術第三方面的噴丸硬化方法中，所述處理的鋼為氣體滲碳鋼。通過第一方面的噴丸硬化方法，可獲得超過在O. 2%殘余應變下屈服強度的60%的最大壓縮殘余應力。因而，不需要為噴丸硬化的所述處理的鋼施加應力的夾具。此外，有效噴丸硬化可用于具有復雜形狀的部件如齒輪上。通過第二方面的噴丸硬化方法，可始終實現第一方面的噴丸硬化方法。通過第三方面的噴丸硬化方法，通過改變滲碳，可容易地獲得具有所期望量的殘余奧氏體的處理的鋼。2010年8月5日提交的基礎日本專利申請No. 2010-176682，在此通過引用其全文并入本申請中。由下面給出的詳細描述可更加充分地理解本專利技術。然而，詳細的描述和具體實施方案是本專利技術所期望的實施方案的說明，且只用于解釋說明。在此詳細描述的基礎上，各種可能的變化和修改對本
的普通技術人員將是顯而易見的。申請人:并無將任何公開的實施方案無償奉獻給公眾的意圖。因此，在公開的變更和修改方案之中，那些可能未在字面意義上落入本專利技術的權利要求范圍內的技術方案在等同原則的意義上也構成了本專利技術的一部分。在說明書和權利要求中沒有數量詞限定的名詞以及所述和類似對象應被解釋為包含單數和復數兩種含義，除非在此另外地指出或明顯地與上下文相矛盾。本文所提供的任何以及所有例子、或示例性用語(例如“如”)，僅僅旨在對本專利技術較好地說明，因而 不是限定本專利技術的范圍，除非另有主張。附圖說明圖I為表示在本專利技術實施方案中使用的處理的鋼的性質的表。圖2為表示本專利技術實施方案中所使用的噴丸硬化的條件的表。圖3為表示噴丸硬化之后的所述處理的鋼的性質的表。圖4為給出與表3類似數據的補充表。本專利技術的最佳實施方式 下面，參照附圖說明本專利技術的實施方案。圖I為表示在本專利技術實施方案中使用的處理的鋼的性質的表。制備A鋼至G鋼作為所述處理的鋼。作為材料性質，碳含量(wt%)、熱處理條件及O. 2%殘余應變下的屈服強度(MPa)，拉伸強度(MPa)、表面硬度(HV0. 3)，以及殘余奧氏體的量)均示出在表中。處理的鋼是由如下鋼制備成基于鉻鋼或鉻鑰鋼以及具有不同的碳含量例如O. 2wt%至O. Swt %的鋼，具有O. Swt %的碳含量以及在不同條件中回火的基于鉻鑰鋼的鋼。這些處理的鋼為氣體滲碳鋼。圖2為表示本專利技術實施方案中所使用的噴丸硬化條件的表。使用兩類噴丸硬化的條件(丸粒介質噴射在處理的鋼上的條件)。在兩類條件中均使用壓縮空氣噴丸系統。用于噴射丸粒介質的硬度(HV)、直徑(mm)和氣壓均示出在表中。覆蓋度(coverage)表示噴射的丸粒介質的量，在所有情形中均為300%。圖3為表示噴丸硬化之后所述處理的鋼的性質的表。該表還示出了噴丸硬化前的性質。該圖在上側和下側中分別示出了兩種噴丸硬化的條件下A鋼至G鋼的性質。該表示出了最大壓縮殘余應力σ K (MPa)、峰值深度下的Υκ(%)、Y E (max) / Y 0.2>以及在峰值深度下的Yk變化率)，作為噴丸硬化之后處理的鋼的性質。最大壓縮殘余應力YK(MPa)指在離表面不同深度處測量的壓縮殘余應力的最大值(由于壓縮殘余應力通常表示為負值，其為絕對值形式的最大值)。壓縮殘余應力使用顯微應力分析儀來測量，所述顯微應力分析儀可從Rigaku公司得到(X射線管=Cr-Ka ;衍射面(220);應力常數_318MPa/度；無應力布拉格角2 Θ :156. 4° )。在峰值深度處的)表示在產生最大壓縮殘余應力的深度上殘余奧氏體的量。殘余奧氏體的量同樣可用顯微應力分析儀測量，所述顯微應力分析儀可從Rigaku公司得到(X射線管Cr-Ka ;衍射面(220) ; Y-衍射面(311) ； α面的測量時間60sec ； α面的衍射范圍156. 4° )。Y E (max) / Y α 2表示最大壓縮殘余應力與O. 2 %殘余應變下的屈服強度之比。在峰值深度的Yk變化率(％)表示噴丸硬化之前和之后在產生最大壓縮殘余應力的深度下殘余奧氏體的量的變化率。如圖3所示，B、C、D、E、G鋼的YK(max)/YQ.2超過目標值60%。圖4表示圖3的補充數據。從這些數據發現了可通過如下方法獲得具有超過在O. 2%殘余應變下屈服強度的60%的最大壓縮殘余應力的處理過的鋼，S卩，將丸粒介質噴射在含有5%至30%量的殘余奧氏體的處理的鋼上。在產生最大壓縮殘余應力的深度處殘余奧氏體的量的變化率(減少)控制在2%至30%的范圍內。·殘余奧氏體的量的閾值，即5%至30本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：小林祐次，辻俊哉，
申請(專利權)人：新東工業株式會社，
類型：
國別省市：