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本文主要研究了三种不同喷丸强度对镍铝青铜表面的残余压应力、半高峰宽、亚晶尺寸、显微畸变、显微硬度、表面形貌及粗糙度和电化学腐蚀性能的作用规律, 采用XRD应力检测技术和电化学腐蚀剥层,测定了不同喷丸强度残余压应力沿层深的分布特征。相比于喷丸前,表面残余压应力在喷丸后显著增大,然后上升至峰值后逐渐减小,这表明镍铝青铜被弹丸冲击时,赫兹动压力的作用起主要影响。喷丸残余压应力场可以用四个特征参数描述,分别为表面残余压应力σs、最大残余压应力σm、最大残余压应力深度 Zm、残余压应力场深度 Z。随着喷丸强度的增大,Z逐渐增大;σs对喷丸强度的变化不敏感,仅以5%的增幅增大;σm以8%的幅度增大,且增幅有减小的趋势。0.20mmA和0.25mmA喷丸强度的Zm十分接近,比0.15mmA的深度值大。因此0.25mmA的应力强化效果与0.20mmA相比提高程度有限。 在X射线残余应力测定的同时,还获得了Cu(420)衍射峰的半高峰宽沿深度的数值,并根据谢乐公式半定量的计算了喷丸影响层的亚晶尺寸和显微畸变,还测定了显微硬度沿层深的变化,以表征喷丸对材料的应变强化效果。喷丸后,材料的半高峰宽、显微畸变和显微硬度随层深增大而减小,随喷丸强度提高而增大;而亚晶尺寸最小值出现在材料表面,且喷丸强度越大,细化程度越大,这说明材料塑性变形的程度随层深的增加而减小。而在距离表面50μm的区域,0.20mmA和0.25mmA喷丸强度的应变强化效果相近,比0.15mmA显著提高。显微硬度受残余压应力和应变硬化的共同作用,其影响深度比半高峰宽的略高。 采用原子力显微镜测定了喷丸前后材料的表面形貌和粗糙度。在OM和SEM下观察了喷丸对材料表面显微组织变形行为的影响。为了表征表面粗糙度对电化学性能的影响,测定了材料的极化曲线和交流阻抗谱,实验表明:由于弹丸的冲击,材料表面不平整,粗糙度显著提高。随着喷丸强度的增大,表面越不平整,粗糙度增大,表层甚至出现了微裂纹,喷丸强度达到0.25mmA时,微裂纹明显增多。材料表面经喷丸后发生应变硬化,表面发生活化,吉布斯自由能升高,自腐蚀电位负移,交流阻抗增大。但材料表面由于钝化膜的快速产生和附着,腐蚀电流密度减小。综合比较三种喷丸强度发现,0.20mmA喷丸强度的残余压应力,应变强化程度等均比0.15mmA显著提高,且与0.25mmA相差不大;而喷丸强度提高到0.25mmA时,表面粗糙度和微裂纹明显增多,自腐蚀电位负移程度显著增大,削弱喷丸强化效果的因素增多,因此本文中0.20mmA的喷丸强化效果更佳。