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作者:董政;杨聪;顾邦平;杨宇晨;高立强;徐冠华;
单位:上海海事大学物流工程学院;上海外高桥造船海洋工程有限公司;浙江大学机械工程学院浙江省增材制造技术与装备重点实验室;浙江大学机械工程学院流体动力基础件与机电系统全国重点实验室;
摘要:【目的】为解决42CrMo4钢(常用于承受动态载荷的机械部件)因残余拉应力导致寿命降低、且在恶劣环境下易受腐蚀的问题,探究了超声冲击处理对其表面残余应力与电化学性能的调控作用。【方法】首先,采用0、4、8 min超声冲击处理(电流2.0 A、频率40 kHz)42CrMo4钢试样。其次,通过超景深三维数字显微镜表征其微观组织,通过显微硬度计测试其显微硬度。然后,采用小孔法测量其残余应力。最后,利用三电极体系(3.5%NaCl溶液)测试其电化学性能(极化曲线、阻抗谱)。【结果】结果表明,超声冲击使试样表面产生塑性变形与晶粒细化;采用超声冲击8 min时试样表面平均硬度达262.9 HV(较初始值提升14.3%),残余拉应力转为压应力且随处理时间增大,x、y轴向最大残余压应力分别为-204.2、-121.5 MPa,腐蚀电流密度降至未处理试样的12%,耐腐蚀性能最优。晶粒细化、塑性变形及残余压应力的协同作用是性能提升的关键机制。
关键词:超声冲击;;微观组织;;显微硬度;;残余应力;;电化学
基金资助:国家自然科学基金项目(52105466,51805477)~~