O que é shot peening?
Shot peening é um processo que melhora as propriedades mecânicas e o estado da superfície das peças de trabalho usando granalhas de areia de alta velocidade ou granalhas de ferro para impactar a superfície. Este processo pode aumentar a resistência mecânica, resistência ao desgaste, resistência à fadiga e resistência à corrosão das peças.
Além disso, o shot peening também pode ser usado para fosqueamento de superfícies, desincrustação e eliminação de tensões residuais em processos como fundição, forjamento e soldagem.
Jateamento para remover tinta velha e ferrugem na superfície das rodas de aço
Tsim de shot peening
O shot peening é dividido em shot peening e shot shot.
Tiro peening
O tratamento superficial com jateamento tem uma força de impacto significativa e proporciona um efeito de limpeza evidente.
No entanto, o tratamento de peças de chapa fina por shot peening pode facilmente causar deformação da peça, e a granalha de aço atinge a superfície da peça, independentemente do jateamento ou shot peening, levando à deformação do substrato metálico. Fé3Ó4 e Fé2Ó3 não têm plasticidade e descascam após serem quebrados. A película de óleo também é deformada junto com o substrato, de modo que o jateamento ou jateamento de ar para peças contaminadas com óleo não pode remover totalmente o óleo.
Entre os métodos de tratamento de superfície existentes para peças de trabalho, o jato de areia proporciona o melhor efeito de limpeza.
Tomada explodindo
O jateamento é apropriado para limpar superfícies de peças de trabalho com altos padrões. No entanto, o atual equipamento geral de jateamento de areia na China é composto principalmente por máquinas básicas e pesadas de transporte de areia, como dragão articulado, raspador, caçamba e elevador.
Os usuários precisam construir um poço profundo e criar uma camada impermeável para instalar o maquinário, levando a custos de construção mais elevados, maiores cargas de trabalho de manutenção e custos de manutenção mais elevados.
Além disso, a quantidade significativa de pó de sílica produzida durante o processo de jateamento não pode ser removida de forma eficaz, representando uma séria ameaça à saúde dos operadores e poluindo o meio ambiente.
Shot peening é dividido em shot peening geral e shot peening de tensão.
Em geral, durante o processamento, a placa de aço fica em estado livre e a granalha de aço rápido é usada para atingir a superfície para induzir tensões de pré-compressão, reduzindo a tensão de tração na superfície durante o trabalho e aumentando sua vida útil.
O shot peening de tensão envolve pré-dobrar a placa de aço sob uma certa força, seguido de shot peening.
Tipos de equipamento de shot peening
Existem dois tipos principais de equipamento de shot peening:
1. Máquina de gravação centrífuga mecânica
Adequado para peças que exigem alta resistência ao shot peening, pequena variedade, lote grande, formato simples e tamanho grande.
2. Máquina de jateamento pneumático (tipo ar comprimido)
Adequado para peças que requerem resistência moderada ao shot peening, formatos complexos e tamanhos pequenos.
Introdução do projétil
1. Granalha de aço fundido
Normalmente, a dureza do metal está na faixa de 40-50 HRC.
Durante o processamento de metais duros, a dureza pode ser aumentada para 57-62 HRC.
A granalha de aço fundido é altamente valorizada por sua boa tenacidade e é amplamente utilizada. Ele também tem uma vida útil mais longa em comparação com a granalha de ferro fundido, muitas vezes várias vezes mais longa.
2. Granalha de ferro fundido
A dureza deste material é normalmente de 58-65 HRC, tornando-o quebradiço e propenso a quebrar, resultando em uma vida útil curta. Como resultado, não é amplamente utilizado.
No entanto, é empregado principalmente em situações onde é necessário shot peening de alta intensidade.
3. Vidro conta
Comparado aos dois materiais anteriores, este apresenta uma dureza menor. É usado principalmente para processar titânio, alumínio, magnésio e outros materiais que não toleram contaminação por ferro.
Além disso, também pode ser usado para processamento secundário após shotpeening de aço para remover a poluição do ferro e reduzir a rugosidade da superfície das peças.
4. Cerâmica conta
O cordão de cerâmica tem uma composição química de aproximadamente 67% ZrO231% SiO2e 2% Al2Ó3 como componentes principais. É feito por meio de um processo que envolve fusão, atomização, secagem, arredondamento e peneiramento.
A dureza do cordão cerâmico é semelhante à do HRC57-63.
Uma de suas principais vantagens é que possui maior densidade e dureza em comparação ao vidro.
No início da década de 1980, contas de cerâmica foram usadas pela primeira vez para aumentar a resistência de peças de aeronaves.
Em comparação com as contas de vidro, as contas de cerâmica têm maior resistência, vida útil mais longa e preço mais acessível.
Seu uso foi agora estendido ao reforço superficial de metais não ferrosos, como ligas de titânio e ligas de alumínio.
Introdução aos bicos das máquinas de jateamento
1. Bocal de cano reto
O bico cano reto possui uma estrutura simples, sua estrutura interna possui apenas duas partes: contração e seção plana.
2. Bocal Venturi
O bocal venturi é dividido em três partes: seção de contração, seção reta e seção de difusão, que é mais difícil de fazer.
3. Bico venturi duplo
Os bicos Venturi duplos possuem frente e verso, com espaçamento entre os dois, e vários pequenos orifícios ao redor do espaçamento.
4. Bocal com furo quadrado
No exterior, foi desenvolvido um bocal com extremidades de entrada e saída quadradas.
De acordo com vários testes, este bocal demonstrou ser mais eficiente e econômico em comparação com o bocal Venturi.
Parâmetros que afetam a qualidade do shot peening
Intensidade de shot peening
Os parâmetros do processo que afetam a resistência do shot peening incluem principalmente: diâmetro do projétil, velocidade do projétil, vazão do projétil e tempo do projétil, etc.
Taxa de cobertura
Fatores que influenciam a taxa de cobertura: dureza do material das peças, diâmetro do projétil, ângulo e distância de pulverização e tempo do projétil, etc.
Rigidez da superfície
Fatores que influenciam a rugosidade: a resistência e a dureza do material da peça, o diâmetro do projétil, o ângulo e a velocidade de pulverização e a rugosidade da superfície original da peça.
Características das peças após shot peening
A tensão de compressão residual na superfície da peça após o shot peening, bem como a profundidade da camada de tensão de compressão, dependem das propriedades do material e da resistência ao peening.
Materiais com maior resistência e dureza resultam em maior tensão de compressão e menor profundidade da camada de tensão de compressão.
Além disso, quanto maior for a resistência ao shot peening, mais profunda será a camada de tensão compressiva.
Mudanças na organização material da camada superficial jateada
Rugosidade da superfície após o jateamento: A rugosidade da superfície após o jateamento piora com o aumento da resistência ao shot peening, a diminuição da dureza superficial e a diminuição do tamanho do granalha.
Aumento de tamanho: O metal na superfície pulverizada é empurrado para fora, formando pequenas cristas onduladas de metal, resultando em um aumento de tamanho.
Faixa de aplicação do shot peening
Shot peening pode prevenir a fadiga por flexão em peças de automóveis.
Também pode melhorar as propriedades de fadiga por flexão das raízes do perfil do dente.
Shot peening melhora a resistência à fadiga e prolonga a vida útil segura dos virabrequins.
Além disso, o shot peening aumenta a resistência e a rigidez das bielas.
O robusto processo de shot peening pode aumentar a resistência à fadiga por flexão e a resistência à fadiga por contato dos dentes da engrenagem, tornando-o um método crucial para melhorar a capacidade anti-gripagem da engrenagem e prolongar a vida útil da engrenagem.
O shot peening de superfície é um processo eficaz de fortalecimento de superfície que melhora a resistência à corrosão sob tensão e a resistência à fratura por fragilização por hidrogênio em fixadores.
O shot peening leva a uma melhoria significativa na confiabilidade e durabilidade da peça.
Ao alterar a estrutura do material, o shot peening de superfície atinge o objetivo de melhorar o desempenho em fadiga, incluindo o desempenho em corrosão sob tensão, melhorando assim a qualidade dos fixadores.
