Page 65 - 机械工程材料2025年第三期

姚亚俊，等：渗氮X210CrW12钢挺柱的微粒子喷丸工艺

图 2 不同工艺喷丸前后挺柱端面的微观形貌
Fig. 2 Surface micromorphology of end face of tappet before (a) and after (b‒d) shot peening with different processes:
(b) process 1; (c) process 2 and (c) process 3
0.7 外圆面 压应力最大，工艺2喷丸后的次之，工艺1喷丸后的
端面
0.6 残余压应力最小。喷丸前挺柱外圆面和端面表面残
表面粗糙度/μm 0.4 余压应力仅分别为403，596 MPa，残余压应力层深
0.5
度分别约为25，50 μm，这种残余压应力场对表面性
0.3
0.2
0.1 能不会产生明显影响。工艺1喷丸后外圆面和端面
表面残余压应力分别为825，895 MPa，相比于喷丸
0
喷丸前 工艺1 工艺2 工艺3 前大幅提升；玻璃丸的喷丸强度较低，导致残余压
喷丸后 喷丸后 喷丸后
应力分布较浅，外圆面和端面的残余压应力层深分
图 3 不同工艺喷丸前后挺柱外圆面和端面的表面粗糙度
Fig. 3 Surface roughness in outer surface and end face of tappet 别为110，150 μm。工艺2喷丸后外圆面和端面表面
before and after shot peening with different processes 残余压应力分别为1 032，1 123 MPa，残余压应力得
2.3 残余应力 到进一步提升；由于采用玻璃丸和陶瓷丸复合喷丸
由图4可以看出：与喷丸前相比，喷丸后挺柱表 强化工艺，残余压应力层深得到较大提升，均超过
层残余压应力增大，其中工艺3喷丸后的表层残余 200 μm。工艺3的喷丸强度最高，外圆面和端面表

0 0
-200 -200
残余应力/MPa -600 喷丸前 残余应力/MPa -600 喷丸前
-400
-400
工艺1喷丸后
工艺1喷丸后
工艺2喷丸后
工艺2喷丸后
-800
-800
工艺3喷丸后
工艺3喷丸后
-1 000
-1 200
-1 200 -1 000
-1 400 -1 400
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225
深度/μm 深度/μm
(a) 外圆面 (b) 端面
图 4 不同工艺喷丸前后挺柱外圆面和端面表层残余应力分布曲线
Fig. 4 Residual stress distribution curves in surface layer on outer surface (a) and end face (b) of tappet before and
after shot peening with different processes
57