喷丸强化的定义和发展

喷丸强化：

金属表面改性的一种工艺，采用高压空气使喷丸（金属或非金属丸粒）形成高速、稳定、均一的射流，轰击金属表面，使金属表面形成均匀的凹型形变，这是一种塑性形变，会在金属表面产生压应力，这就是喷丸强化的工艺过程。

喷丸的目的：

在喷丸形成的压应力场的作用下，金属表面不易发生疲劳、脆断、应力腐蚀现象，将有效提高零件使用寿命，这就是喷丸强化工艺的目的。

喷丸强化综合效果：

一、在表面形成循环的应力变化和硬度变化细微的金属组织结构

二、工件表面可以产生均衡有效的压应力场

三、喷丸加工后工件表面粗糙度要低，这可以通过二次喷丸或多次喷丸来实现

喷丸强化工艺特点：

由于采用高压空气作为喷丸的动力来源，在喷丸角度上选择性更大，更为灵活，所以对于很多复杂角度零件的加工，有一定优势，处理的覆盖率高；

同样因为用空气作为动力源，其工作效率不高，能效比低于抛丸处理，同时打击力度也小于抛丸，这是喷丸处理的固有缺点

喷丸处理工件使用环境：

因其属于室温下的物理加工，主要加工对象为奥氏体、马氏体等金属，发生的也是塑性形变，而金属在高温下由于原子运动加强，发生蠕变，会使表面压应力场消失，失去强化作用，所以喷丸强化工艺下加工的金属零件，不应长时间置于高温环境下工作。

喷丸强化应用—齿轮强化：

此轮制造过程中，可能会遇到挤压、冲切等操作会使齿轮表面形成残余拉应力和挤压应力，同时齿轮在使用过程中，也会承载循环交替载荷，不断形成拉应力和紧压应力的累积，最终导致齿轮发生应力疲劳断裂和组织结构断裂；

为了防止齿轮发生拉应力疲劳断裂，和紧压结构性断裂，我们需要在齿轮表面引入残余压应力，来抵消和消耗不断形成的残余拉应力，防止拉应力累积导致疲劳断裂，起到延长齿轮寿命的目的，同时喷丸轰击在改变齿轮表面应力的同时，也会造成齿轮组织细微结构强化，能够抗击结构性疲劳断裂；

喷丸强化工艺展望：

喷丸强化作为金属强化的手段之一，其成本低，操作方便、原理清晰，应用范围广，具有很好的应用前景，目前其在航空零部件、汽车部件等行业的强化应用表现说明，喷丸强化技术实践效果跟理论是可以相互验证的，同时我们依据喷丸强化技术理论，已经拓展出激光冲击（激光喷丸）强化工艺、超声波喷丸强化工艺等一系列更加高端的喷丸强化技术。