摘要：目的提高渗碳淬火轴使用寿命。方法针对渗碳淬火轴关键部位孔口,采用超声冲击处理工艺对其进行表面强化处理,利用电子显微镜、硬度计结合有限元模拟对处理后的微观组织、硬度、残余应力等进行分析。结果在孔口处理区,材料产生了明显的加工硬化,形成了梯度硬化层,硬化层厚度达到80μm,表层硬度约60HRC。对超声冲击孔孔口部分的表面残余应力值进行测量,最小残余应力值为.374MPa,最大残余应力值为-530MPa,采用上述超声冲击处理后,样品的残余应力平均值在.450MPa。利用有限元模拟了孔口附近沿轴向深度的残余应力分布,其残余压应力层深约1.4mm,最大残余应力-891MPa,疲劳危险点处的残余应力平均值约-760MPa。轴孔边缘第三主应力基本上沿轴线方向。结论通过超声冲击处理工艺对渗碳淬火轴孔口进行处理后,在孔角处形成硬化层,同时产生残余压应力,上述处理后可有效降低工作应力造成的疲劳载荷幅。

关键词：轴 超声冲击 残余应力 有限元模拟 

单位：中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司; 江苏常州213011; 装甲兵工程学院装备维修与再制造工程系; 北京100072