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絮语


第 6 卷- 2108 年 12 月刊
抛喷丸强化SAE标准促进抛喷丸强化行业的发展



刘如伟

1870年本杰明(Benjamin Chew Tightman)的伟大发明像是漫漫黑夜中的星星之火,演变为当今全球工业领域之一的抛喷丸(喷丸、喷砂)强化、清理及成形行业。表面抛丸或喷丸强化(shot peening)是利用机械能使工件表面产生塑性变形,引起表面形变强化的方法,在表层导入参余压应力。
从1944年8月31日发布的美国陆军最早的“AXS-1272(Rev.1)抛喷丸强化的技术规范”开始,SAE制定了系列表面抛喷丸强化标准,促进行业的发展。SAE代表美国机动车工程师协会(Society of Automotive Engineers),成立于1905年,涵盖轿车、载重车及工程车、飞机、发动机、材料及制造等。SAE制定的J标准是专家委员会针对特定领域内起草的标准、制定的AMS是航空航天材料标准,至今,美国机动车工程师协会制定34项相关标准。
抛喷丸磨料介质标准有17项:1)J441 Cut Wire Shot钢丝切丸、2)SAE J827 High-Carbon Cast-Steel Shot高碳铸钢丸、3)SAE J1993 High-Carbon Cast-Steel Grit高碳铸钢砂、4)SAE J2175 Low-Carbon Cast-Steel Shot低碳铸钢丸、5)SAE J444 Cast Shot and Grit Size Specifications for Peening and Cleaning抛喷丸强化与清理用高碳铸钢丸低碳铸钢丸与高碳铸钢砂的规格技术要求、6)SAE J445 Metallic Shot and Grit Mechanical Testing 金属磨料丸及砂的机械性能测定、7)SAE J1173 Size Classification and Characteristics of Glass Beads for Peening喷丸强化用玻璃珠的规格及特性、8)SAE J1980 Size Classification and Characteristics of Ceramic Shot for Peening喷丸强化用陶瓷丸的规格及特性、9)SAE AMS 2431D Peening Media, General Requirements 抛喷丸介质常规要求、10)SAE AMS2431/1F Peening Media (ASR),Cast Steel Shot, Regular Hardness(45 to 52 HRC)抛喷丸强化用常规硬度(45 to 52 HRC)铸钢丸、11)SAE AMS2431/2F Peening Media(ASH), Cast Steel Shot, High Hardness(55 to 62)抛喷丸强化用高硬度(55 to 62 HRC)铸钢丸、12)SAE AMS2431/3D Peening Media (AWCR), Conditioned Carbon Steel Cut  Wire Shot, Regular Hardness(45 to 52 HRC)抛喷丸强化用常规硬度(45 to 52 HRC)碳钢钝化钢丝切丸、13)SAE AMS2431/4C Peening Media(AWS), Conditioned Stainless Steel Cut Wire Shot 抛喷丸强化用不锈钢钝化钢丝切丸、14)SAE AMS2431/6C Peening Media, Glass Shot喷丸强化用玻璃珠、16)SAE AMS2431/7B-2013  Peening Media Ceramic Shot喷丸强化用陶瓷丸、17)SAE AMS2431/8B  Peening Media (AWCH), Conditioned Carbon Steel Cut Wire Shot, High Hardness(55 to 62 HRC)抛喷丸强化用高硬度(55 to 62 HRC)碳钢钝化钢丝切丸。
抛喷丸强化技术条件标准有4项:1)SAE J442 Test Strip, Holder And Gage For Shot Peening抛喷丸试片、夹具及弧高度测量装置、2)SAE J443 Procedures for Using Standard Shot Peening Test标准抛喷丸强化测试规范、3)SAE J2277 Shot Peening Coverage Determination抛喷丸强化覆盖率测定、4)SAE J2597 Computer Generated Shot Peening Saturation Curves计算机生成饱和曲线。
抛喷丸强化工艺过程控制标准有3项:1)SAE J2441 Shot Peening抛喷丸强化、2)SAE AMS 2430U Shot Peening, Automatic抛喷丸强化自动化,3)SAE AMS-S-13165 Shot Peening of Metal Parts金属工件抛喷丸强化。
当前,为提高工作时承受循环交变载荷传动零部件及结构零部件的疲劳服役寿命及轻量化,抛喷丸强化技术已在飞机、汽车、机车、船舶、汽轮机、冶金机械、石油机械、采煤机械、矿山机械等制造行业中得到了更为广泛的应用,如对叶片、起落架、弹簧、轴、齿轮、连杆链条、摇臂、舱体、车轮等进行抛喷丸强化处理。随着全球制造业的国际化,采用高水平通用技术标准,才能真正推动抛喷丸行业的规范与发展,提高产品品质。


MFN 金属表面处理杂志主编
山东大学教授
邮箱: ruwei@mfn.li
 
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