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在十九世紀(jì)初期,噴丸就被用來(lái)作為增加及改變金屬表面硬度的一種工藝,這就是我們現(xiàn)在所熟知的噴丸工藝。
美國(guó)工程師 B.C.Tilgham 于1890年提出利用空氣壓力、蒸氣、水所產(chǎn)生的離心力將砂子作用于表面處理的應(yīng)用,并且獲得專利?,F(xiàn)在這被業(yè)界認(rèn)為是噴丸工藝的基礎(chǔ)。
1927年 E.G. Herbert 噴丸介質(zhì)對(duì)于工件表面硬化的作用(驟雨制程) 本文描述的所謂“驟雨制程”,通過(guò)對(duì)金屬表面連續(xù)的投擲鋼丸能使其表面產(chǎn)生硬化的效果。
1929年 O.Foppl 錘擊對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)抗彎曲疲勞性能的改善。 是第一位闡述噴丸對(duì)于抵抗金屬疲勞是有益的科學(xué)家。
1929年 德國(guó)發(fā)表《彈簧的鋼丸噴丸》專利(專利號(hào)Nr. 573 630)。
1938年 J.H.Frye 清潔制程對(duì)于疲勞行為的影響G.L.KehlFrye和Kehl討論一些清潔鐵線的方法其對(duì)于抵抗疲勞的影響,證實(shí)在經(jīng)過(guò)噴丸的例子中發(fā)現(xiàn)其樣本顯示出疲勞壽命的增加。
1939年 R.Z.Manteuffel 噴丸對(duì)于彈簧疲勞強(qiáng)度的改善。
1936年至1939年間, R.Z.Manteuffel 對(duì)噴丸對(duì)淬火及回火處理后的鉻釩彈簧疲勞行為的影響做系統(tǒng)的研究后,獲得明確結(jié)論,精確的噴丸對(duì)于彈簧的疲勞壽命能產(chǎn)生有益的影響。并于1939年將研究成果發(fā)表于博士論文中。
1940年 F.P.Zimmerll 噴丸及其對(duì)疲勞壽命的影響。
Zimmerll 首次提出了工藝參數(shù)對(duì)于彈簧噴丸后疲勞行為影響的研究,并指出“對(duì)冶金工業(yè)來(lái)說(shuō),我們認(rèn)為噴丸工藝的發(fā)展及其在工業(yè)上的應(yīng)用是向前邁進(jìn)一大步,這個(gè)新的領(lǐng)域正在等待我們的探索,而且許多鋼鐵能被賦予新的用途?!?/p>
1940年 H.Wiegand 經(jīng)表面處理后的飛機(jī)引擎元件其抗裂安全性的增加。
德國(guó)在噴丸的發(fā)展歷程,由Wiegand首次就噴丸對(duì)于鋁和鎂合金抗疲勞的影響進(jìn)行系統(tǒng)化的研究,除了發(fā)現(xiàn)所研究的鋁和鎂合金耐久性改善外,更指出對(duì)工件施以噴丸可減少表面加工的生產(chǎn)時(shí)間。
1943年 J.O.Almen 噴丸處理后的引擎零件疲勞強(qiáng)度的改善噴丸效果的測(cè)量方式。
J.O.Almen 對(duì)于噴丸工藝發(fā)展的貢獻(xiàn)特別重要,他研究噴丸對(duì)于表面強(qiáng)化所造成的影響,同時(shí)他也發(fā)明了用于用于噴丸處理中測(cè)量強(qiáng)度的裝置 Almen Gauge。
Almen的測(cè)量方法對(duì)于擴(kuò)大噴丸在產(chǎn)業(yè)界的應(yīng)用是非常重要的一步,其價(jià)值是非常高的。從此,Almen Strip和Almen Gauge成為噴丸自動(dòng)化生產(chǎn)中最有效的裝置。
1945年 E.W.Milburn X-Ray衍射儀應(yīng)用于噴丸后的工件表面。
1945年以前,噴丸后工件的表面殘余應(yīng)力仍然無(wú)法量化,Milburn是第一位將X射線衍射儀應(yīng)用于測(cè)量噴丸后工件表面的殘余應(yīng)力。
1946年 H.O.Fuchs 噴丸后的彈簧及殘余應(yīng)力的測(cè)量Fuchs和Mattson對(duì)于噴丸后扭力桿彈簧的殘余應(yīng)力進(jìn)行了深入的研究。
1948年 A.J.Gould 噴丸后工件的腐蝕裂紋的改善。Gould和Evans指出噴丸后工件顯現(xiàn)出疲勞腐蝕行為的改善,這個(gè)評(píng)價(jià)開(kāi)啟了對(duì)噴丸這一重要工藝更進(jìn)一步的研究。
1949年 J.C.Straub 應(yīng)力噴丸產(chǎn)生更有效的疲勞能力。
這是一項(xiàng)延長(zhǎng)工件使用壽命的杰出發(fā)展,首次由Straub和May所提出的應(yīng)力噴丸,是一種特殊的噴丸工藝。噴丸前在工件上施以與工作時(shí)所必須承受同方向應(yīng)力的靜態(tài)應(yīng)力,可藉由板狀彈簧及環(huán)狀彈簧的使用壽命在應(yīng)力噴丸后獲得極大的改善而得到證明。
1959年 R.L.Mattson 應(yīng)力噴丸所產(chǎn)生之殘余應(yīng)力狀態(tài)分析。
J.G.Roberts 分析了殘余應(yīng)力并指出應(yīng)力噴丸使彈簧表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力。
噴丸工藝在過(guò)去一個(gè)世紀(jì)以來(lái)一直不斷地被改善。
例如1943年的ALMEN試片測(cè)量方法的提出使噴丸工藝過(guò)程能夠被量化,使得產(chǎn)業(yè)界能夠監(jiān)測(cè)并且更有效的控制一系列的生產(chǎn)過(guò)程。
除此之外,X射線衍射儀測(cè)量的應(yīng)用使工程師們能夠分析噴丸對(duì)于不同材料的影響,并進(jìn)一步將工藝過(guò)程最佳化。
由于科技的進(jìn)步使得噴丸工藝被廣泛的應(yīng)用,尤其是在處理具有復(fù)雜幾何形狀的工件上有特殊的優(yōu)勢(shì)。