强化研磨轴承套圈残余应力的分析*

刘晓初，赵 传，李 凡，覃 哲，周文波，陈 凡

(广州大学 a.机械与电气工程学院;b.金属材料强化研磨高性能加工重点实验室，广州 510006)

强化研磨轴承套圈残余应力的分析*

刘晓初a,b，赵 传a,b，李 凡a,b，覃 哲a,b，周文波a,b，陈 凡a,b

(广州大学 a.机械与电气工程学院;b.金属材料强化研磨高性能加工重点实验室，广州 510006)

为了得到残余应力在深度方向的分布关系，对6组不同强化研磨加工时间下的试样进行了金相分析，推导出了强化研磨时间对强化层厚度的影响规律。经过SEM分析，对强化层进行了分区，解释了强化研磨产生残余应力的实质原因。然后对强化研磨残余应力场进行检测，并对应力释放造成的影响通过弹性理论计算并加以修正。结果表明强化研磨工艺喷射比较均匀，随着测量深度地增加，残余应力值随之增加。在30μm深度以上，残余压应力衰减很快，在120μm深度左右，基本上没有残余应力，在150μm～180μm之间，残余应力会由压应力转变为拉应力。

残余应力；强化研磨；强化层

0 引言

强化研磨是一种基于复合加工方法的抗疲劳、抗腐蚀、抗磨损金属材料精密加工技术，该加工技术可以加工出高精度、表层具有残余应力的轴承套圈，同时降低其表面粗 糙度、提高表面硬度。

已加工表面残余应力是衡量零件表面加工质量的重要指标[1]，通常情况下，已有研究证明预应力能很好地提升工件表面疲劳强度和耐腐蚀性能[2]。国内外学者对残余应力做了大量的研究，Mittal and Rowe[3]在不同工艺条件下采用铝轮磨削加工淬硬轴承钢En31(硬度HRC62)，研究发现：粗磨产生的残余拉应力经磨削深度为10μm细磨后完全被消除，并且细磨后产生残余压应力。……