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    噴丸強化工藝發(fā)展歷史
    發(fā)布日期:2023/1/31 14:22:04


    在十九世紀初期,噴丸就被用來作為增加及改變金屬表面硬度的一種工藝,這就是我們現(xiàn)在所熟知的噴丸工藝。

    美國工程師  B.C.Tilgham  于1890年提出利用空氣壓力、蒸氣、水所產(chǎn)生的離心力將砂子作用于表面處理的應(yīng)用,并且獲得專利?,F(xiàn)在這被業(yè)界認為是噴丸工藝的基礎(chǔ)。

    1927年   E.G. Herbert   噴丸介質(zhì)對于工件表面硬化的作用(驟雨制程) 本文描述的所謂“驟雨制程”,通過對金屬表面連續(xù)的投擲鋼丸能使其表面產(chǎn)生硬化的效果。

    1929年 O.Foppl 錘擊對于鋼結(jié)構(gòu)抗彎曲疲勞性能的改善。 是第一位闡述噴丸對于抵抗金屬疲勞是有益的科學(xué)家。

    1929年   德國發(fā)表《彈簧的鋼丸噴丸》專利(專利號Nr. 573 630)。

    1938年   J.H.Frye   清潔制程對于疲勞行為的影響G.L.KehlFrye和Kehl討論一些清潔鐵線的方法其對于抵抗疲勞的影響,證實在經(jīng)過噴丸的例子中發(fā)現(xiàn)其樣本顯示出疲勞壽命的增加。

    1939年   R.Z.Manteuffel   噴丸對于彈簧疲勞強度的改善。

    1936年至1939年間, R.Z.Manteuffel  對噴丸對淬火及回火處理后的鉻釩彈簧疲勞行為的影響做系統(tǒng)的研究后,獲得明確結(jié)論,精確的噴丸對于彈簧的疲勞壽命能產(chǎn)生有益的影響。并于1939年將研究成果發(fā)表于博士論文中。

    1940年   F.P.Zimmerll   噴丸及其對疲勞壽命的影響。

    Zimmerll 首次提出了工藝參數(shù)對于彈簧噴丸后疲勞行為影響的研究,并指出“對冶金工業(yè)來說,我們認為噴丸工藝的發(fā)展及其在工業(yè)上的應(yīng)用是向前邁進一大步,這個新的領(lǐng)域正在等待我們的探索,而且許多鋼鐵能被賦予新的用途。”

    1940年   H.Wiegand   經(jīng)表面處理后的飛機引擎元件其抗裂安全性的增加。

    德國在噴丸的發(fā)展歷程,由Wiegand首次就噴丸對于鋁和鎂合金抗疲勞的影響進行系統(tǒng)化的研究,除了發(fā)現(xiàn)所研究的鋁和鎂合金耐久性改善外,更指出對工件施以噴丸可減少表面加工的生產(chǎn)時間。

    1943年   J.O.Almen   噴丸處理后的引擎零件疲勞強度的改善噴丸效果的測量方式。

     J.O.Almen  對于噴丸工藝發(fā)展的貢獻特別重要,他研究噴丸對于表面強化所造成的影響,同時他也發(fā)明了用于用于噴丸處理中測量強度的裝置 Almen Gauge。

     Almen的測量方法對于擴大噴丸在產(chǎn)業(yè)界的應(yīng)用是非常重要的一步,其價值是非常高的。從此,Almen Strip和Almen Gauge成為噴丸自動化生產(chǎn)中最有效的裝置。

    1945年   E.W.Milburn   X-Ray衍射儀應(yīng)用于噴丸后的工件表面。

    1945年以前,噴丸后工件的表面殘余應(yīng)力仍然無法量化,Milburn是第一位將X射線衍射儀應(yīng)用于測量噴丸后工件表面的殘余應(yīng)力。

    1946年   H.O.Fuchs   噴丸后的彈簧及殘余應(yīng)力的測量Fuchs和Mattson對于噴丸后扭力桿彈簧的殘余應(yīng)力進行了深入的研究。

    1948年   A.J.Gould   噴丸后工件的腐蝕裂紋的改善。Gould和Evans指出噴丸后工件顯現(xiàn)出疲勞腐蝕行為的改善,這個評價開啟了對噴丸這一重要工藝更進一步的研究。

    1949年   J.C.Straub   應(yīng)力噴丸產(chǎn)生更有效的疲勞能力。

     這是一項延長工件使用壽命的杰出發(fā)展,首次由Straub和May所提出的應(yīng)力噴丸,是一種特殊的噴丸工藝。噴丸前在工件上施以與工作時所必須承受同方向應(yīng)力的靜態(tài)應(yīng)力,可藉由板狀彈簧及環(huán)狀彈簧的使用壽命在應(yīng)力噴丸后獲得極大的改善而得到證明。

    1959年   R.L.Mattson   應(yīng)力噴丸所產(chǎn)生之殘余應(yīng)力狀態(tài)分析。

     J.G.Roberts  分析了殘余應(yīng)力并指出應(yīng)力噴丸使彈簧表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力。

    噴丸工藝在過去一個世紀以來一直不斷地被改善。

    例如1943年的ALMEN試片測量方法的提出使噴丸工藝過程能夠被量化,使得產(chǎn)業(yè)界能夠監(jiān)測并且更有效的控制一系列的生產(chǎn)過程。

    除此之外,X射線衍射儀測量的應(yīng)用使工程師們能夠分析噴丸對于不同材料的影響,并進一步將工藝過程最佳化。

    由于科技的進步使得噴丸工藝被廣泛的應(yīng)用,尤其是在處理具有復(fù)雜幾何形狀的工件上有特殊的優(yōu)勢。


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