Recherche sur l'effet du grenaillage d'acier sur l'intégrité de surface

Dec 19, 2022

est largement utilisé dans les domaines de l'aviation et de l'aérospatiale en raison de ses excellentes propriétés mécaniques et de sa haute résistance à la corrosion. La défaillance des pièces due à la corrosion, à l'usure et à la fatigue provient généralement de la surface du matériau, il est donc nécessaire d'utiliser des techniques de préparation de surface appropriées. Le grenaillage peut provoquer des changements dans la microstructure de la surface du matériau, ce qui peut améliorer efficacement les propriétés de surface des pièces.

Au cours du processus de grenaillage, un grand nombre de projectiles frappent la surface de la pièce, provoquant l'évolution de la microstructure, y compris l'augmentation de la valeur de la rugosité de surface, l'augmentation de la densité de dislocation, le raffinement du grain, l'augmentation de la contrainte résiduelle, l'augmentation de microdureté, etc., qui affecte fictivement la surface de la pièce. performance. Des paramètres de grenaillage appropriés peuvent entraîner un affinement du grain, une augmentation de la densité de dislocation et une contrainte de compression résiduelle sur la surface du matériau, ce qui est bénéfique pour améliorer la résistance à la fatigue, la résistance à l'usure et la résistance à la corrosion du matériau. En raison de l'impact répété des projectiles, le mouvement des macles et des dislocations et leurs interactions conduisent à un affinement du grain et à un écrouissage, ce qui peut supprimer l'initiation des fissures. D'autre part, l'existence d'un champ de contraintes résiduelles peut inhiber la propagation des fissures de fatigue, améliorant ainsi considérablement la résistance à la fatigue des matériaux. Karimbaev et al. ont souligné que la surface de l'échantillon traité par la technologie de modification de surface nano ultrasonique a une taille de grain plus petite, une contrainte de compression résiduelle plus grande et une résistance à la fatigue plus élevée. Des conclusions similaires ont également été faites par Salvati et al. Au cours du processus de fatigue, la stabilité de la contrainte résiduelle est cruciale. Gan Jin et al. ont souligné que sous chargement cyclique, la stabilité de la contrainte résiduelle dépend de la contrainte de compression résiduelle maximale et de la profondeur de la couche de contrainte de compression résiduelle. En raison du raffinement du grain et de l'écrouissage, la dureté de la couche superficielle du matériau est considérablement améliorée et la résistance à l'usure du matériau peut être améliorée en même temps. Chamgordani et al ont souligné que le traitement de meulage mécanique de surface peut améliorer la dureté de surface du matériau, réduire fictivement le facteur de frottement et réduire le taux d'usure. Yin Meigui et al. ont souligné que la résistance à l'usure par impact des échantillons d'alliage de titane TC4 était fictivement améliorée après le grenaillage au laser. La même règle est également indiquée dans l'alliage de magnésium AZ31 après grenaillage par ultrasons. Il convient de noter que les grains raffinés fournissent un grand nombre de joints de grains, qui deviennent des sites actifs pour la formation de films passifs et améliorent la résistance à la corrosion du matériau. Les matériaux après grenaillage laser, grenaillage ultrasonique et meulage mécanique de surface ont tous montré une densité de courant de corrosion plus faible. Avec des paramètres de grenaillage inappropriés, une valeur de rugosité excessive et des fissures excessives à la surface du matériau auront également un impact négatif sur les propriétés du matériau. À des amplitudes de déformation plus élevées, la rugosité de surface et les microfissures sont les principaux facteurs affectant la durée de vie en fatigue des matériaux. Des valeurs de rugosité de surface excessives réduiront également la résistance à l'usure et à la corrosion du matériau. Silva et al. a souligné que la grande surface rugueuse du matériau causée par le grenaillage réduit la résistance à l'usure du matériau et qu'une fois la surface rugueuse correctement éliminée, la résistance à l'usure du matériau peut être améliorée. Peral et al. a également souligné que la rugosité de la surface peut affecter la résistance à la corrosion du matériau et que le taux de corrosion de la surface grenaillée est considérablement réduit après le polissage électrolytique. On constate que l'évolution de la microstructure du matériau de surface provoquée par le grenaillage a une influence très importante sur les propriétés duBlocs en alliage d'aluminium 2024 T352.



Bien que les lois générales respectives des techniques de grenaillage aient été établies, il n'existe pas de comparaison efficace des effets des différentes méthodes de grenaillage sur la microstructure de surface des matériaux sous la même intensité de grenaillage. Par conséquent, afin de clarifier davantage l'effet de la méthode de grenaillage sur le matériau de surface sous la même intensité de grenaillage, l'auteur a pris laBlocs en alliage d'aluminium 2024 T352comme objet de recherche, sous l'intensité de grenaillage de l'éprouvette Armin de type A avec une hauteur d'arc nominale de 0,15 mm , pour évaluer les effets du grenaillage par ultrasons et du grenaillage pneumatique sur la morphologie de surface, la microstructure, la contrainte résiduelle et microdureté des matériaux.