射流冲击强化改性研磨对G30Cr15MoN轴承钢表面性能的影响

作     者：梁忠伟 黄珊珊 刘晓初 范立维 何森 LIANG Zhongwei;HUANG Shanshan;LIU Xiaochu;FAN Liwei;HE Sen

作者机构：广州大学机械与电气工程学院广州510006 广东省强化研磨高性能微纳加工工程技术研究中心广州510006 广州市工业和信息化委员会服务机器人及智能装备研究平台广州510006 

出 版 物：《轴承》 (Bearing)

年 卷 期：2023年第5期

页      面：24-32页

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51975136,52075109) 广东省高等学校科技创新团队项目(2017KCXTD025) 广东省高等学校重点领域专项项目(2019KZDZX1009) 广州高校产学研重点专项资助项目(202235139) 广州大学校内科研项目(YJ2021002) 

主　　题：滚动轴承 轴承钢 改性 研磨 残余应力 塑性变形 表面粗糙度 数值模拟 

摘      要：为探究射流冲击强化改性研磨加工对G30Cr15MoN轴承钢表面强化过程的影响规律,运用Abaqus有限元软件以单硬质球模型为基础,改变球心点距离进行多球数值模拟,分析不同球数加工后的G30Cr15MoN轴承钢沿采样路径产生的残余应力、等效塑性变形和表面形貌规律,并与试验结果对比分析。结果表明:随着硬质球数增加,G30Cr15MoN靶材在同一层深下产生的等效塑性变形值增大,等效塑性变形的深度不变,硬质球数从9粒增加到13粒时,产生的最大等效塑性变形、残余应力和表面粗糙度值增幅最大;不同数量硬质球均在0.2 mm处出现残余压应力峰值,具有次表层强化特征;残余应力变化幅度与等效塑性变形变化幅度趋势一致;13粒硬质球数值模拟获得的表面残余应力、最大残余应力、表面粗糙度值与射流冲击强化改性研磨加工试验数据基本吻合,验证了仿真模型的正确性。