Influence of Impact Force, Impact Angle, and Stroke Length in Machine Hammer Peening on the Surface Integrity of the Stainless Steel X3CrNiMo13-4
Influence of Impact Force, Impact Angle, and Stroke Length in Machine Hammer Peening on the Surface Integrity of the Stainless Steel X3CrNiMo13-4
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机锤喷丸冲击力、冲击角度和行程长度对不锈钢 X3CrNiMo13-4 表面完整性的影响
DOI：
10.1016/j.procir.2018.05.091
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Klocke
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mannens;Trauth;Mattfeld;Klocke
马氏体铬镍不锈钢X3CrNiMo13-4是引入压缩残余应力并提高泵中压缩机叶片疲劳寿命的工业标准，通过喷丸进行表面处理。由于其工艺原理，与另一种机械表面处理技术机锤喷丸相比，喷丸介质的动冲击能较低，产生的表面粗糙度较高。机锤喷丸是一种渐进式高频表面处理工艺，由于其确定的工艺运动学而比喷丸具有优势。然而，机锤喷丸的冲击力、冲击角度、行程长度等工艺参数对X3CrNiMo13-4表面完整性的影响尚不清楚。因此，这项工作的目的是研究喷丸策略对残余应力和表面粗糙度的影响，具体取决于工艺参数的各种组合。此外，将机锤喷丸后的表面层状态与铣削和喷丸表面进行比较。结果表明，与工业喷丸参考相比，机锤喷丸可产生更光滑的表面，并伴随更高的压缩残余应力。
Industrial standard for introducing compressive residual stresses and improving the fatigue life of compressor blades in pumps, martensitic chromium-nickel stainless steel X3CrNiMo13-4 is surface treated by means of shot peening. Due to the process principle, the kinetic impact energy of the shot peening medium is lower and the resulting surface roughness is higher when compared with another mechanical surface treatment technology machine hammer peening. Machine hammer peening is an incremental, high-frequency surface treatment process that offers advantages over shot peening due to its deterministic process kinematics. However, the influence of the process parameters of machine hammer peening such as impact force, impact angle, and stroke length on the surface integrity of X3CrNiMo13-4 is unknown. Therefore, the objective of this work is to investigate the influence of peening strategies on the residual stresses and the surface roughness depending on various combinations of process parameters. Additionally, the surface layer state after machine hammer peening is compared to both, a milled and a shot peened surface. The results show that machine hammer peening leads to smoother surfaces accompanied by higher compressive residual stresses compared to an industrial shot peening reference.
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