金属表面纳米化钢丸喷射器设计(2)
3.3.3 轴承的选择和寿命校核 17
3.3.4 键的选择与校核 18
3.4 喷丸室的结构设计 18
3.4.1 喷丸室结构组成 18
3.5 本章小结 19
结 论 20
致 谢 22
参考文献23
1 绪论
1.1 引言
在现代对纳米技术研究的基础上，结合特定的处理技术处理普通材料，包括组合安装的方法、特种加工技术、强化处理等，最终形成了这样一种新的工程，我们称之为表面纳米化技术。利用表面纳米化这一技术，工程中使用的许多种材料都可以进行处理，来给材料的表面制作出一层具有特殊性能的纳米层结构，整个材料的综合服役性能和使用寿命就可以提高，因为材料的失效基本都是来自于材料的表面，如材料的疲劳、磨蚀疲劳、腐蚀、摩擦磨损等。经过表面纳米化处理的金属材料相比于未经处理的金属材料，在各方面的性能优势非常明显，使用寿命也更长。这些性能涵盖了多数的多晶体材料的性能[1]，尽管这层纳米层结构的厚度很有限，但是随着研究的深入，这并不是问题。
纳米表面工程的概念的提出为材料表面改性开创了新的途径，而且金属材料的表面纳米化在理论研究领域之中克服了诸多困难，已经取得了突破性进展，并且被广泛应用到了工程之中显然，把纳米技术与表面改性技术相结合，实现材料的表面纳米化，高速喷丸技术就是这样一种成熟的表面纳米化技术。
1.2 喷丸表面纳米化技术
在对实现表面纳米化处理方法的研究中，应用最为广泛的包括机械研磨处理、超声微粒轰击、摩擦法等几种方法[2]。利用这些方法，已经在低碳钢、铜、316L不锈钢等材料的表面制备出了约10-30um厚的纳米层，显著提高了材料的表面综合性能。
而在实际的生产实验中证明抛喷丸工艺方法能行之有效的增多金属的位错结构。这中工艺对无法进行相变来实现硬化一些金属材料，如马氏体淬火等，或已经相变硬化的基础之上，但需要获得更进一步硬化的工件来说，具有非常重大的价值。在航空工艺、宇航工业、汽车产业中对零部件要求越来越高，如零件的轻质化、可靠性等，来实现这些要求的工艺措施就是通过使用抛喷丸工艺来提高零件的钢度和疲劳强度。
喷丸处理工艺具有十分明显的优点。首先，喷丸工艺不需要成形模具，所以只需要简单加工装备实现工艺措施，从而节省了非常多的的模具设计与制造的时间，因此极大的缩短了生产周期并降低了工艺的成本，并且应对设计的变更十分快速、灵活，对于外形尺寸较大、外形比较平缓的零件非常适合。其次，设备的大小不会限制需成形零件的长度（长度可达35m以上），适应任意长度的大型零件。
1.3 研究现状与前景
在航空航天等高科技工业领域的重要零件制造已经大规模的使用喷丸成形技术。由20世纪50年代中期开始，民用或军用飞机机翼、机身等壁板类零件的主要加工工艺就是抛丸成形技术。到20世纪80年代之后，新型预应力喷丸成形技术得到发展与世人的重视，预应力喷丸成形的工作原理是，在工件成形前使用预应力夹具在工件板坯上施加弹性变形力，接着对工件采取喷抛丸加工。到如今数字信息化时代的降临，飞速发展的计算机与网络技术极大的促进了喷丸加工技术的研究与开发，因此发展出了数字化的喷丸加工成形工艺，开辟了喷丸成形工艺的新时代。数字化喷丸成形工艺是以数字量化的方法表达零件及其喷丸加工全过程，并能统一整合管理计算各加工阶段形成工艺数据的先进成形工艺[3]。
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