考虑残余应力和加工硬化的镍合金喷丸强化模型
在航空航天工业中,为了延长涡轮盘发动机的疲劳寿命,需要对其进行喷丸强化。这种表面强化方法可以产生有益的改变,例如表面压缩残余应力,从而延缓裂纹的萌生和扩展。同样,在喷丸强化过程中,零件表面也会引入加工硬化,并对疲劳裂纹的萌生产生显著影响。在零件疲劳设计中,除了残余应力之外,还要考虑加工硬化参数,这对于预测性能而言是一项真正的挑战。一种可能性是在喷丸强化过程建模过程中进行预测。本文考虑了各种喷丸条件,以便能够提出一个模型,该模型能够解释覆盖率和阿尔门强度对残余应力和加工硬化的影响。研究材料为常用于航空零件的Inconel 718。采用X射线衍射法获取深层残余应力和加工硬化分布图。并提出了一个三维数值模型来预测这些参数。我们尽力考虑该工艺三维模拟方面的所有最新进展,包括覆盖评估、喷丸和处理部件建模。并将数值结果与实验测量的残余应力和加工硬化进行比较。
关键词:喷丸强化 有限元模型 残余应力 加工硬化 Inconel 718
最初发表于《国际固体与结构杂志》(第264卷,2023年3月1日,112120)
作者:J.P. Goulmy、V. Boyer、D. Retraint、P. Kanoute、L. Toualbi、E. Rouhaud