4.2 各种抛丸材料的性能比较

4.3 丸的选择

根据强化铸件的不同需要应采用不同的材料和不同大小的抛丸。 (1)抛丸直径应小于铸件缺口处的尺寸以保证缺口底部及侧面均能获得 喷丸效果。 (2)抛丸飞到铸件表面的动量能越大，表面强层深度越深，通过改变抛 丸直径(质量 m)或抛丸速度(v)的方法可改变抛丸动能(mv)，从而调节 表面强化层深度。 (3)抛丸越细，铸件表面获得的粗糙度就越细，反之则表面粗糙度就越 (4)有色金属铸件应避免采用铸铁或铸钢丸进行喷丸强化，因为附着于铸件表面的铁粉会导致零件表面的电化学腐蚀，产生锈斑。 (5)黑色金属铸件一般可选用铸铁丸，铸钢丸，钢丝切丸，玻璃抛丸， 陶瓷抛丸等。 (6)有色金属，铝合金，锌合金，镁合金压铸件及钛合金和不锈钢等可 选用不锈钢抛丸，玻璃抛丸，陶瓷抛丸等材料。 以往喷丸材料都是选用石英砂，玻璃抛丸，铸铁抛丸，铸钢抛丸等等， 这类抛丸的主要缺点是被喷产品表面发黑，无有色金属光泽，易生锈，易变 色，环境污染严重，且生产效率低，损耗大。

近年来由于对产品质要求的不断提高，对环境要求的不断提高，国内外 都在不断探索喷丸的新材料新工艺，在80 年代开始欧美等发达国家开始采用 不锈钢抛丸进行喷抛处理。由于采用不锈钢抛丸进行喷抛处理后，可以有效 清除铸件表面的毛刺，使其表面具有文理细致，色泽均匀和美观的金属光泽， 同时可以提高表面硬度，大大增加铸件的抗疲劳能力和抗腐蚀能力，长期保 持铸件表面不变色。用不锈钢抛丸处理，可以有效地降低加工粉尘，并可不 需要再进行后期酸洗处理和其它表面处理，有利于环境保护，进一步降低加 工成本，近年来不锈钢抛丸也越来越多地被国内企业所采用。目前广泛地被 用汽车、摩托车的油箱、化油器、喷射泵外壳、压缩机外壳、汽缸体、轮廓、 配电开关箱、入气管、变速箱体等铸件和抛簧、纺织机械零件中。

5.抛丸对表面质量的影响

影响和决定抛丸强化效果的工艺参数包括有：抛丸材料，抛丸形状，抛 丸尺寸，抛丸质量，抛丸硬度，抛丸流量，喷丸速度，喷射角度，喷射时间， 喷嘴(或离心叶轮)至零件表面的距离等等。这些参数都会直接影响零件的 强化效果。

5.1 塑性变形及组织变化

金属表面经喷丸后，产生大量凹坑形式的塑性变形，金属的塑性变形来 源于晶面滑移、恋生、晶界滑动、扩散性蠕变等晶体运动，其中以晶间滑动 最重要，表层位错密度大大增加，而且出现亚晶和晶粒细化现象，抛丸引起 的不稳定结构向稳定状态转变。

5.2 抛丸粒度对表面粗糙度的影响

表面的粗糙度随抛丸粒度的增加而增加。在实际生产过程中，由于含有 大量细碎粒的抛丸，所以受喷表面也会产生重要的影响。

5.3 抛丸硬度对表面形貌的影响

抛丸硬度高时，塑性往往下降，易产生破碎，抛丸工作时容易保持原有 的锐边或破碎而产生的新锐边。反之，硬度低而塑性好的抛丸，则能保持园 边或很快重新变园，因此，不同硬度的抛丸工作时将形成有各自特征的工作 混合物，从而直接影响受喷工件的表面结构。

5.4 抛丸形状对表面形貌的影响

球形抛丸高速喷射工件表面后，将留下直径小于抛丸直径的半球形凹坑， 这种表面形貌能消除前道工序残留的痕迹，使表面变美。同时凹坑起储油作 用，可以减少摩擦，提高耐摩性。 锐边抛丸喷射工件表面后，细小颗粒的锐边抛丸对工件表面有均匀轻微 的刮削作用，经刮削的表面起毛使光线散射，看上去有微微的银色闪光，使 受喷表面有一种“天鹅绒”式的外观。

5.5 喷丸表层的残余应力

喷丸处理能改善零件表层的应力分布，喷丸处理后的残余应力来源于表 层不均匀的塑性变形和金属的相变，其中的不均匀塑性变形最重要，其塑性 变形和残余应力与受喷材料的强度、硬度有密切关系，材料强度和硬度高， 表面最大残余压应力就相应增大，压应力层深度较浅。硬度低的材料产生的 压应力层则较深。

6.质量检验

检验喷丸强化质量的技术指标是喷丸的强度和覆盖率，生产过程中一般 应定期(每隔8 小时)检测喷丸强度 、覆盖率及丸粒的尺寸，以控制抛丸强 化的质量。

6.1 抛丸强度检测 抛丸强度检测要用标准尺寸的弧高度试片和专用的量具来测定，一般可 由抛丸机生产厂家提供和调整。

6.2 覆盖率的检测 覆盖率是指丸粒撞击零件表面留下凹坑面积与受喷射总面积比值的百分 比，通常将98%的覆盖率称为全覆盖。

6.3.丸粒尺寸的检测 在喷丸强化的正常生产过程，应该要严格控制新旧抛丸的比例，以保证 80%以上的抛丸在直径和几何形状上达到要求，一般8 小时左右检测一次。