喷丸强度和表面覆盖率对TC4钛合金室温疲劳性能的影响

摘要

采用多种喷丸强度和表面覆盖率对T C4钛合金进行喷丸.对比了表面粗糙度、残余应力场和表面形貌,并分析了室温旋弯疲劳性能.结果 表明,表面粗糙度、残余压应力深度和最大残余应力位置随强度增大而增大,表面残余应力数值随喷丸强度增大而减小.覆盖率较大时,表面出现金属折叠形貌.喷丸强化提高了旋弯疲劳性能.相比于磨削状态的中值疲劳估计量5.06×104周次,0.12 mmA强度喷丸后提高到5.12×106～5.28×106周次,而0.25 mmA强度喷丸后为3.28×106～4.23×106周次,疲劳寿命随强度增大而下降.覆盖率增大对于低强度(0.12 mmA)喷丸疲劳寿命无明显影响,而强度较高(0.25 mmA)时,当表面覆盖率由125％ 提高到600％ 时,疲劳寿命由4.23×106周次下降到3.28×106周次.在考虑外载表面应力集中和喷丸残余应力的前提下,计算了喷丸后实际应力较大的危险截面位置,并采用断口分析进行验证.