Proces zpevňování jarním tryskáním
Zpevňování tryskáním (také známé jako zpevňování tryskáním) u zpevňovacích strojů pro tryskání pružin je klíčovým procesem povrchové úpravy, jehož cílem je výrazně zvýšit únavovou životnost pružin a odolnost pružin proti korozi. Jeho efektu se nedosahuje „pocitem“, ale je kontrolován a ověřován řadou přísných a kvantifikovatelných technických ukazatelů.
Základní ukazatele zpevnění pružinovým tryskáním lze rozdělit do tří hlavních kategorií: ukazatele řízení procesu, ukazatele ověřování výsledků a ukazatele záruky výkonu.
I. Indikátory řízení procesu posilovacího stroje brokování (zajištění správných parametrů procesu)
Tyto indikátory musí být během procesu tryskání sledovány a zaznamenávány v reálném čase.
Síla střely (síla Almen)
Definice: Toto je nejdůležitější parametr řízení procesu. Změřte pomocí standardizovaných zkušebních kusů Almen (obvykle typ A nebo typ N). Upevněte zkušební kus ve stejné poloze jako pružina. Po otryskání se zkušební kus vyklene směrem k tryskacímu povrchu. Změřte výšku oblouku pomocí měřidla na výšku oblouku.
Hodnota výšky oblouku při dosažení bodu nasycení (tj. když se doba tryskání zdvojnásobí, nárůst výšky oblouku nepřesáhne 10 %), je intenzita tryskání. Jednotka: Milimetr (mm) nebo palec (palec), například 0,35 mmA.
Význam: Příliš nízká pevnost, nedostatečný posilovací účinek; Nadměrná pevnost může poškodit povrch nebo způsobit rozměrové změny.
Míra pokrytí
Definice: Procento plochy povrchových kráterů po zpevnění na celkové . 100% pokrytí znamená, že povrch je zcela a rovnoměrně pokryt krátery.
Indikátor: Posílení pružiny obvykle vyžaduje míru pokrytí větší nebo rovnou 200 % (tj. dvojnásobek času potřebného k dosažení 100 % pokrytí). To má zajistit, že všechny oblasti, zejména mikroskopické prohlubně, jsou plně ošetřeny.
Metoda kontroly: Porovnejte se standardním spektrem pod mikroskopem nebo použijte profesionální software pro analýzu obrazu.
Materiál, velikost a tvar střely
Materiál: Běžně používané broky z lité oceli, broky z nerezové oceli a keramické broky. Záleží na materiálu pružiny (např. keramické kuličky se běžně používají pro vysoce namáhané pružiny ventilů).
Velikost: Musí být přísně kontrolována. Například Φ0,3 mm, Φ0,5 mm atd. Malé- pelety mohou vytvářet mělčí, ale hustší vrstvy tlakového napětí, takže jsou vhodné pro jemné povrchy. Velké-pelety mohou vytvářet hlubší vrstvy tlakového napětí.
Tvar: Požaduje se, aby byl kulový, bez ostrých hran nebo rohů a bez poškození. Rozbité projektily mohou poškrábat povrch pružiny a musí být odstraněny pomocí třídícího systému.
Doba odstřelu
Požadovaná doba zpracování při stanovených požadavcích na pevnost a krytí. Je třeba to určit pomocí procesních testů.
II. Ověřovací indikátory výsledků posilovacího stroje tryskáním (přímé měření posilovacího účinku)
Tyto ukazatele je třeba měřit na zesílených pružinách nebo reprezentativních vzorcích.
Povrchové tlakové napětí a hloubka napěťové vrstvy
Definice: Velikost zbytkového tlakového napětí vyvolaného tryskáním na povrchu materiálu a jeho rozložení ve směru hloubky.
Metody měření: difrakce X-paprsků (XRD), metoda vrtání atd. Jedná se o nejpřímější a nejvědečtější ověřovací metodu.
Indikátor
Maximální hodnota tlakového napětí: Obvykle dosahuje svého vrcholu v určitém bodě pod povrchem (např. -800 MPa až -1200 MPa).
Compressive stress layer depth: The depth at which the residual compressive stress decays to zero. For high-performance springs, it is required to have a sufficiently deep effective stress layer (for example, >0,1 mm).
Drsnost povrchu
Definice: Tryskání mírně mění morfologii povrchu.
Indikátor: Hodnota Ra (aritmetická střední odchylka obrysu). Hodnota Ra se po otryskání zvýší, ale musí být řízena v povoleném rozsahu (například Ra menší nebo rovna 3,2 μm). Příliš vysoká drsnost se může stát novým zdrojem únavy a působit proti zpevňovacímu efektu.
Integrita povrchu
Definice: Vizuální nebo mikroskopická kontrola, aby se zajistilo, že povrch je bez nadměrného otryskání (způsobující „pomerančovou kůru“ nebo mikro-trhlin), zalití broků a bodů koroze způsobených odkrytým čerstvým kovem.
III. Ukazatele zajištění výkonu posilovacího stroje ostřelováním (konečné ověření posilovacího účinku)
Toto je konečné ověření procesu zpevňování tryskáním.
Míra zlepšení únavového života
Definice: Vyhodnocuje se porovnáním výsledků únavových zkoušek pružin před a po zesílení na lavici.
Indikátor: Obecně je požadováno, aby se únavová životnost (počet cyklů do lomu) zvýšila několikrát nebo dokonce o řád nebo více. Například životnost pružiny bez otryskání je 500 000krát a po otryskání je třeba dosáhnout více než 2 milionůkrát. Toto je základní metrika výkonu, která uživatele zajímá nejvíce.
Relaxační odolnost/schopnost odolat stresové relaxaci
Definice: Schopnost pružiny udržet si elastickou sílu při dlouhodobém{0}}zatížení. Tento výkon může výrazně zlepšit tryskání.
Zkušební metoda: Udržujte po určitou dobu při specifikované teplotě a zatížení a změřte rychlost ztráty zatížení (nebo výšky). Míra ztrát po otryskání by měla být mnohem nižší než u neostřelovaných dílů.
Stručně řečeno, zpevňování tryskáním pružinou není pouze jednoduchý proces „úderu“, ale sofistikovaný inženýrský systém složený z přesné kontroly parametrů, vědeckého ověření měření a závěrečného testování únavy. Neprofesionální místa nebo jednotlivci, kteří se pokoušejí o odstřelování plynových lahví.