美国材料实验室喷丸标准

标记： B851-04金属材料弹丸进行自动控制的标准说明，在镀镍，镀铬之前的工序，或作为最终处理方式1。 这些标准适用于标记B 851的问题；这些数值直接地反映指定的名称，说明初始适用阶段或者在修理的情况下，最后整理的阶段，数据的数值表明最后整理的阶段，上标（）说明在最后一次修正后进行的编辑的改变。 1.范围 1.1具体说明包括自动控制金属材料弹丸的要求，在镀镍，镀铬之前的工序，或作为最终处理方式，弹丸制作的材料为：铸钢包括切丝丸或陶瓷材质。整个过程适用在那些经过测试工序（在一定的假定的强度下）中有益的材料，不适合于易碎材料，Hand peening and rotary flap peening（手锤敲击硬化和旋转投掷喷丸）不在此说明内。 1.2 喷丸有助于表面形成残余压应力，使金属物体的表面层在疲劳应力作用下，减少变形。从而避免零件失效。 1.3这个标准并非安全能保证安全。只是在使用前建立适当的安全和健康。 2. 参考文件 2.1 ASTM 标准 B 183 低碳钢电镀准备工作。 B242 高碳钢电镀准备向导 B 320 铁铸件电镀准备工作 B322 电镀前清理零件的工作 B607 工程用自催化镀镍硼作业 B650 铁基物品镀铬的具体说明 B656 工程用金属镍电镀向导 B689 镀镍的具体介绍 B 733 金属电镀镍磷的说明 E 11 Specification for Wire Cloth and Sieves for Testing purposes E 165 液体渗入检查的实验方式 E 709 磁性物体检查向导 2.2 联邦标准 QQ-N-290 镍电镀 QQ-C-320 铬电镀2.3 军事标准 MIL-S-851 钢研磨（？）、喷丸，切丝丸喷丸和铁研磨（？）、弹丸喷射清理和强抛。 MIL-S-13165金属零件的抛丸处理 MIL-C-26074 电镀镍 MIL-STD-45662 标准系统要求（貌似无关？）2.4 SAE标准 SAE J441 切丝丸抛丸 SAE J442 试条以及试条的固定，和抛丸的测量 SAE J827 铸纲丸 SAE J1830 抛丸的陶瓷弹丸的规格，等级和特性。 3. 术语 3.1 定义： 3.1.1 Almen 试条UNS G10700渗碳钢试样，此试样被用于测量弹丸强度。 3.1.2 Almen 试条固定装置一种装置用于固定Almen试片在合适的位置上，以便于测量其强度（见图.2） A试片： 18.9-19.0mm*760.4mm*1.290.02mmC试片： 18.9-19.0mm*760.4mm*2.390.02mmN试片： 18.9-19.0mm*760.4mm*0.790.02mm 3.1.3 弧形高度（arc height可能不是这样翻译的）：扁平的试片经过一定速度的弹丸流适应量喷射后变成弯曲。弯曲的曲线高度在千分表下测量其弧形高度，测量工具如（图3） 3.1.4 机械设备（automatic equipment），抛丸的设备包括固定装置，喷嘴和喷丸参数都是事先手动调整好，并且检查人员的检查核实。喷射时间是机械驱动的。以及空气压力或者飞轮的速度是手动设置的。？（疑问： 可以调节?） 3.1.5 压应力，通过喷丸，在允许的弹性范围内，冷加工或拉伸表面。在表面下形成压缩层。压应力的深度可以通过测量凹坑到顶的距离。（怎么测？） 3.1.6覆盖率，通过喷丸，最初完好的表面被打成凹坑的范围。用百分数表示，见注释1。 注1： 100%覆盖率定义为除去没有喷丸过区域要低于2% ，而评估总表面积约98%的表面压应力是困难的，100%覆盖率是一个理论极限值，因此完整的覆盖率是期望的，完美的覆盖率要求提高基本抛丸时间，也就是说，喷丸达到98%覆盖率后的时间再延长15%-20%，同样道理，覆盖率为200%-300%时，只是喷丸时间是基本时间（98%覆盖率时间）的2-3倍。3.1.7 压应力深度，where the stress pro-file passes through 0 stress 3.1.8 强度：A试片弧形高度达到饱和度。弧形高度并非直接称为强度，直到饱和度获得。 3.1.9 液体轨迹系统，一种液体，内含有一种色素材料，在紫外线灯光照射下能发出荧光，在一定比例的范围来获得喷丸覆盖率。（多少比例？什么东西？） 3.1.10微观程序控制装备，喷丸设备中，喷嘴是固定的，计算机控制整个过程，驱动和说明书上喷丸参数临界值（documentation ofthe peening parameters critical to process certification） 3.1.11喷嘴固定装置，一种固定装置，在喷丸过程中，定在一个位置，能够使喷嘴在要求的方向、距离和角度。 3.1.12 程序中断参数，针对临界喷丸操作，参数如弹丸流、气压、每分钟量，摆动率以及周期时间，都必须在程序要求的范围内受驱动。 3.1.13 饱和度，获得要求的Almen试片的强度下的最小的喷丸时间，如果用双倍的时间弧形高度也不会超过饱和度的10%。 3.1.14 饱和曲线，一条曲线反映在Almen试片的抛丸时间（横坐标）与试片的弧高（纵向），用来反映喷丸时间。 3.1.15表面obliteration（.涂改），一种状态，为喷丸后要求100%表面具有弹丸的压应力而形成的凹坑。 4. 要求的信息。 4.1 当要求喷丸的零件喷丸时，厂商必须提供以下状态： 4.2 ASTM的名称/标记。 4.3 使用的弹丸的类型，尺寸，硬度。 4.4 弹丸类型和均匀性的测定的次数和频率，其他详细说明见8.1.1 4.5 设备各点上的弹丸强度（见8.2） 4.6 Almen试片的强度测定的位置、数量和频率。其他详细说明见8.2，8.2.1和8.2.2 4.7 要求喷丸的区域和要求保护的区域。 4.8 喷丸前的磁粉探伤检查（如果需要的话） 4.9 喷丸区域的覆盖率百分数。 4.10 测量覆盖率的方式（8.3.1） 4.11 被使用设备的类型，机械/电脑控制微观进程。 4.12 后续处理的细节比如防腐（见9.5） 4.13 证明书和实验记录的要求。具体说明见第10节。 5 重要性和使用 5.1 抛丸是一种通过轰击产品表面的冷加工处理，使用固体弹丸并且是球状按高速率轰击的。一般的说，喷丸能提高产品疲劳周期，提高抵抗腐蚀破裂，它也能使产品成一定的形状。 5.2 重要的是，喷丸程序控制参数严格可控化能保证零件之间的可重复性。 5.3 技术和方式的具体说明有助于喷丸过程的完全控制。 6. 材料和设备 6.1 弹丸材料成分 6.1.1 铸钢铸钢弹丸遵行SAE J827的要求。 6.1.2 切丝丸切丝丸经冷拔，弄圆成型，具体遵循SAE J1830 6.1.3 陶瓷丸陶瓷丸在化学成分遵循表1和SAE J1830。 6.1.4 弹丸形状 6.1.4.1 铸钢丸大抵成球状，无尖角，棱角和破碎片状。遵循图5所示形状，不合格形状的数量（见图6）不超过表2所提供的数值。 6.1.4.2 切丝丸大抵成球状，无尖角，棱角和破碎片状，不合格形状的数量不超过表2所提供的数值。 6.1.4.3 陶瓷丸同上。 6.1.5 硬度介质（弹丸）的硬度不超过零件的硬度。 6.1.5.1铸钢丸铸钢丸的硬度在HRC45-55之间。特殊硬度的铸钢丸在HRC55-65之间用在零件硬度超过HRC50以上。 6.1.5.2切丝丸硬度要大于等于表3所示的值。 6.1.5.3. 陶瓷丸最低硬度560HV30 6.1.6 类型 （1），弹丸的类型能达到零件的要求硬度（一定时间内） （2），被喷丸的表面含有圆角，弹丸尺寸不能超过圆角半径的一半。（困难） （3） 弹丸要经过一个可见的区域，如沟槽，喷射表面的正常尺寸不超过1/4宽的开放区域。 6.1.6.1铸钢丸铸钢丸的类型见表4。Cast steel shot charged into a machineshall conform to he screen requirements given in Table 4 for the nominal size selected. When a machine has a completely new charge of cast steel shot, conditioning shall be conducted, to remove the oxide layers on the shots, by bombarding onto a hardened steel surface for a minimum of two passes. Conditioningmay not be required if the addition to the charge already in the machine is below 25 %. If the addition of over 25 % is made to the charge, conditioning is required. 6.1.6.2切丝丸切丝丸遵循表4所示，长度和重量见表5所示， 6.1.6.3 陶瓷丸 遵循表6。 6.2 Almen试片，保护装置，测量仪器，这些设备必须符合按SAE J442要求 6.3 设备，抛丸是按一定的目的进行的操作，喷射弹丸高速撞击产品，一定方式下移动产品通过弹丸区更能保证完成和均匀型喷丸，经常过滤弹丸能过滤掉破或者坏的弹丸。 7.喷丸前的热处理 7.1 前道操作，在喷丸前，被喷丸区域必须在尺寸要求里面。在喷丸前，将所有的操作，设备，工装装备好。做好圆角，去掉毛刺，去尖角和锐角等。主要是为了在全覆盖率的情况下没有任何的歪曲，碎片，转滚。 7.2 缺陷实验：当需要时，磁粉探伤等其他缺陷检查操作要执行（在抛丸前）。看测试方式E 165和E 709导向。 7.3 腐蚀和破坏： 如果零件有可见的腐蚀或者机械损伤，就不能进行抛丸。 7.4 清理： 在抛丸前进行清理，通过油污蒸发，擦拭或其他可以接受的水基非燃烧物质，除去所有的尘土，污垢。见B 183，B242，B320。 7.5保护装置，图纸中要求喷丸屏蔽的地方必须保护，否则弹丸将对零件破坏。 7.5.1 适当的保护材料是黏合剂类型，薄橡胶等等。如果使用黏合剂，必须保证产品表面不受黏合剂破坏（如腐蚀等）或者留下残渣。喷丸和非喷丸区域是任意的。 8. 操作。 8.1 弹丸：要求见6.1如类型，尺寸和材料要求。除非具体说明，所有的弹丸必须都在设备里面。这样才能满足表7要求。 8.1.1 均匀度检查，当使用铸钢或切丝丸时，根据表7，在每次产品喷丸前或者后，或经过8小时喷丸后，弹丸必须经过一次弹丸尺寸和均匀度检查。如果使用陶瓷弹丸，间隔时间变成4小时。 8.2 喷丸强度 喷丸强度必须具体说明（通过饱和度操作测出弧高值），测量固定在一定要求位置的Almen试片。除非图纸具体说明，弹丸强度见表8所示 8.2.1 饱和曲线：当检查强度时，每个位置上均可产生一条饱和曲线。 8.2.2 强度检查。在产品抛丸前后或经过8小时连续操作时，在所有所需的位置上至少进行一次强度检查。在弹丸的更换，或者其他设备的更换等等对喷丸操作有影响的举动都要进行强度再检查。 8.3 覆盖率：产品在喷丸后要均匀，无凹坑。覆盖率必须具体说明。全覆盖率要求原始表面完全覆盖。 8.3.1 覆盖率检查，除非具体说明，每个零件的前后以及连续工作8小时后，在所有需要抛丸区域至少经过一次覆盖率检查。 8.3.1.1 观察检查运用10倍放大镜，这个操作不推荐在大面积观察。 8.3.1.2 观察检查使用接触感应荧光估计系统。 8.4 自动控制设备，使用全自动（电脑控制）设备进行喷丸时，符合MIL-STD-45662，强度检查同8.2 9喷丸后处理。 9.1 清除剩余弹丸：抛丸后，移除保护装置，所有的弹丸或弹丸碎片必须从零件表面清理干净。通过的方法不能腐蚀，刮擦零件表面。 9.2 表面最终改良：在抛丸后，允许经过抛光/磨等表面最终处理。但要求表面的问题不能提高到使压应力释放掉，抛光量也不能超过压应力层的10%。 9.3 非铁基材料： 这个材料如果进行抛丸，必须通过允许的化学清理剂清理掉所有的铁含量。清理操作不能退化表面或者更改零件的尺寸。通过附录X2所示驱除剩余的铁。 9.4 热和机械处理限制： 任何能消除表面压应力的人工操作不被允许的。当零件在抛丸后再加热，破坏保护层。见表9。 9.5 腐蚀保护，抛丸零件在操作过程中避免腐蚀。所有的抛丸过的零件必须包裹好，确保不受腐