喷丸强化对Al-12Si合金组织及性能的影响

摘要

为了提高Al-12Si合金在高温工况下的服役寿命,文中基于喷丸强化技术,探究了表层组织细化和压应力对材料疲劳性能的影响.采用微观表征手段对组织结构进行表征,通过X射线残余应力分析仪、显维维氏硬度仪以及常温旋弯疲劳试验机对喷丸强化后材料的表面残余应力、硬度及疲劳性能进行评价.研究结果表明:喷丸强化有效改善了初生硅的大小和圆整度,硅相平均尺寸由40 μm降至30 μm,圆整度由基体的1.69提高至2.09,且其对Al7Cu4Ni尺寸影响较大,由基体的47 μm2降至10.87 μm2,另其可在Al-12Si合金表面引入170 MPa残余压应力.喷丸强化引入的应变强化可使Al-12Si合金的硬度由117HV提高至200 HV以上.常温旋弯疲劳实验表明,喷丸强化促使Al-12Si合金的疲劳强度提高了13％以上.