机械工程材料

作者：张卿, 雷学林, 郭海龙, 何岑垚, 张显程

关键词：镍基高温合金, 深小孔, 旋转冷挤压, 表面完整性, 疲劳性能

采用多级凸包硬质合金挤压工具对镍基高温合金平板中的深小孔进行旋转冷挤压及无旋转冷挤压(主轴转速为0)试验,研究了挤压率(2.4%,3.0%,3.6%)与主轴转速(0,66,200 r·min-1)对孔壁表面完整性及试样疲劳寿命的影响,确定了旋转冷挤压优化工艺。结果表明：与无旋转冷挤压强化工艺相比,旋转冷挤压强化后孔壁表面微裂纹较少,随着主轴转速的增加,微裂纹增多,表面粗糙增大,且相同主轴转速下,挤压率越大,粗糙度越小,表面硬度越高,残余压应力和压应力层厚度越大。优化旋转冷挤压工艺参数为主轴转速66 r·min-1、挤压率3.0%,该工艺下的孔壁表面微裂纹少,塑性变形层较厚(约30 μm),表层硬度提升(硬度峰值为515 HV),表面粗糙度较低(Ra为0.298 μm),沿深度方向形成了厚度约为450 μm、应力峰值为498 MPa的周向残余压应力层；在优化工艺下孔强化后试样的疲劳寿命约为未强化试样的6.6倍,疲劳裂纹源由孔壁表面向内部偏移了约45 μm。

来源：2024年第1期

《机械工程材料》期刊编辑部

查看机械工程材料杂志2024年第1期