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使用X射线应力仪对凸轮轴检测淬火变层的残余应力

凸轮轴常应用在汽车和摩托车发动机中,通常与气门摇臂配对对发动机气门开关进行控制,可以说是发动机上负荷最大的摩擦件之首,它对发动机整体的性能有非常重要的影响。由于摩擦点温度高,其零件的主要失效形式为刮伤,撕裂,剥落及早期磨损等。因此,工件工作表面应有足够的硬度和耐磨性,以确保其寿命。
目前国内凸轮轴生产厂家多选用的是球墨铸铁,延长其使用寿命的途径是提高其工作部位的耐磨抗疲劳性能。主要使用的方法是进行表面处理,目前国内外对凸轮轴的强化工艺研究比较多,但对激光淬火后残余应力场的研究比较少。
经研究X射线衍射技术可以测量材料中若何的应力状态,是研究材料基体力学性能和组织结构的有效手段。为此我们对凸轮轴使用X射线应力仪测定了激光淬火处理后的表面残余应力,为提凸轮轴疲劳性能提供了可靠依据。
研究结果表明使用X射线应力仪对相变层深度随着扫描速率和光斑直径的增加而减小,随着功率的增大而增加。激光淬火处理后的材料残余应力均为压应力,其残余应力值达120MPa以上,并随着光斑直径和扫描速率的增大而减小,随着激光功率的增加而曾大。
浩元公司推出的DST-17型X射线应力仪,为材料及其制品研究提供最可靠检测手段。可对多领域的材料结构、不规则形状的部件进行残余应力、织构精确测量。仪器的特点是大功率、高分辨、测量结果准确。
X射线应力仪