有人认为:抛丸强化技术昂贵、难以控制，不适宜在大量生产中使用，只能用于要求高的飞机构件。多年来利用抛丸强化提高了飞机构件疲劳寿命的事实，证明上述观点是不正确的。如果在铸造车间用抛丸设备清理铸件时，是否也使铸件受到一定程度的抛丸强化呢?

一、抛丸强化机理：

抛丸强化是用高速度抛射的弹丸打击零件的表面，并在零件的表面留下无数小凹坑。弹丸必须和零件一样硬或更硬一些，否则弹丸要变形。凹坑下表层处于受压状态;当抛射的弹丸足够多时，零件表面全部被凹坑覆盖，使整个表层处于受压状态。

一般的零件在使用过程中，通常受到一个使之裂开的拉应力作用。然而，抛丸强化过的零件表面及下层是受压状态，这种状态有使零件聚集在一起的趋势。所以，当一个负荷施加在抛丸强化零件上时，首先要克服这个压应力后才能在表面显示出拉应力，直至表面出现断裂。可见该受压层是很重要的。抛丸强化零件在屈服点或低于屈服点时，反复承受疲劳型载荷所显示的能力是惊人的。但因受压层相当地薄，一般小于0,03英寸，在检测零件的强度极限时，通常没注意它的影响。

二、抛丸强化设备：

经抛丸机清理的铸件也受到抛丸强化的作用。抛丸清理和抛丸强化两者间真正的区别，只是目的和控制不同。抛丸清理的目的是清除型砂和提高表面质量;抛丸强化既要达到上述目的，还要控制表面的压应力层。所以，同一台抛丸机既能用作抛丸清理，也能用作抛丸强化。抛丸强化的设备是相当简单的。

1.所用抛丸机可以采用清理铸件用的滚筒式、台式或其它型式的抛丸机。它们的主要区别在于利用弹丸流均匀、反复抛射零件表而的方法不同。在抛丸滚筒内，铸件作不规则的反复运动，从而使其整个表面受到抛射;其它抛丸设备能把弹丸集中抛到铸件一定的范围内。

2。用阿尔曼带板、模座、测量仪测r,_压应力。阿尔曼带板是淬硬(RC44-r50)的薄钢片，用四个螺钉水平固定在渗碳的方形阿尔曼模座上〔图2)。

阿尔曼带板的表面经过抛丸强化后，将其从模座上取下来。由于压应力的作用，阿尔曼带板产生了弯曲，并用图3所示的阿尔曼规测量带板弯曲值(即弧高)，此值一般在千分之几英寸。

根据压应力的大小，可用图4所示N,A, C三种级别的阿尔曼带板来测量压应力强度QC级属*厚，通常用在铸钢铸铁件。8C表东C级阿尔曼带板，经抛丸强化后弯曲。.008英寸。为了获得*佳效果，通常把阿尔曼模座和带板直接安装在要强化零件的临界面上。

3.强化零件用的弹丸，必须和零件一样硬或更硬一些。对于大多数铸铁件，用RC45~55的标准钢丸即可。弹丸有不同规格，如S 330和S 390，则分别表示弹丸的直径为0,033英寸和0,039英寸。像抛丸清理一样，抛丸强化用的弹丸尺寸必须很小，以便使弹丸能扩散到零件的所有部位。强化的强度与弹丸尺寸成比例，愈大的弹丸动能也愈大，因而压应力也愈高。但用较大的弹丸来使零件表面得到充分强化，所需时间也较一长。·大多数铸造厂常用5330和S390规格的弹丸。

三、抛丸强化拉制：

强度和覆盖率是抛丸强化中的两个重要参数。在某种程度上，强化强度比覆盖率要更重要。因为它反应了压应力的大小，并且又是弹丸速度、尺寸和强化时间的函数。强化强度用阿尔曼规测量，以弧高来度量。为了控制强化强度，抛丸机需要良好的保养，以使弹丸能以相同的速度和抛射带进行抛射。弹丸的尺寸要始终保持稳定，对于磨损和破碎弹丸用高效分离器去除。

覆盖率用来度量强化表面的面积，零件表面只有全部被强化才有效。全覆盖率也称饱和度，可用阿尔曼带板测量。当长时间地强化一个零件时，强度增加到一定值后，再延长强化时间，强度也不再增加了。全覆盖率所指的时间点r即当用该点两倍时问来强化零件时，弧高只增加10%或小于10%(见图5)。

用控制强化时间来达到全援盖率。在抛丸滚筒中还要保持一定的装料量，但装料越多达到全搜盖率需要的时间也越长。

四、抛丸强化实例：

美国汽车工程师协会对球墨铸铁转向节铸件，用不同的时间进行抛丸强化后，作疲劳试验。铸件在14英寸9的抛丸滚筒内强化，弹丸为3330，装料量保持标定值。为了测量弧高，每批料中有一个转向节铸件上，安装五个阿尔曼模座(见图6)。

通过增加循环时间来测量强化的饱和度。每次循环后，卸下阿尔曼带板，并测量弧高。然后换上新的阿尔曼带板，进行下次循环。试验结果见图7。

结果表明，在6.5分钟时，接近饱和度。在同样的条件下，铸件经。、6、16分钟强化后，再作疲劳试验。测试结果如下表所示。

强化到饱和度，疲劳寿命提高55100;强化超过饱和度直X16分钟，使铸件的循环寿命提高721%。甚至一个有缺陷的12号试件疲劳寿命也提高了180%。

五、结论：

   抛丸强化是一种提高铸件疲劳寿命的重要方法，且简便易行。抛丸强化对欲强化零件及所用设备要求如下:

    1、确定装料量。

    2、画出弧高与相对强化时间关系曲线，确定饱和度。

    3、确定强化循环时问或基本饱和时间(饱和时间的100%、150%、200%等)。

    4、保养抛丸设备，算定弹丸尺寸。

    5、定期检查已确定强化循环的阿尔曼带板弧篙，以算定强化强度。

    铸件应打磨和热处理后再强化。如果零件强化后打磨，压应力层就会被磨掉。同理，强化只对不进行机械加工的零件才是有效的。强化后热处理，也会破坏压应力层。