Shot peening adalah proses yang menggunakan pengaliran pasir dan tembakan besi berkecepatan tinggi untuk memengaruhi permukaan benda kerja untuk meningkatkan beberapa sifat mekanis bagian dan mengubah keadaan permukaan. Ini dapat digunakan untuk meningkatkan kekuatan mekanik bagian, ketahanan aus, ketahanan lelah dan ketahanan korosi, dll. Ini juga dapat digunakan untuk anyaman permukaan, kerak dan mengoptimalkan tegangan sisa bagian pengecoran, penempaan dan pengelasan.
Proses shot peening adalah proses menyemprotkan sejumlah besar proyektil ke permukaan bagian, seperti palu kecil yang tak terhitung jumlahnya yang memalu permukaan. Oleh karena itu, permukaan bagian logam menghasilkan deformasi plastis yang sangat kuat, yang membuat permukaan bagian tersebut menghasilkan ketebalan tertentu dari lapisan pengerasan kerja dingin, yang disebut lapisan penguatan permukaan, lapisan penguatan ini akan secara signifikan meningkatkan kekuatan kelelahan bagian tersebut. .
Sebelum memahami teknologi shot peening, perlu kita jelaskan tiga konsep yang membingungkan yaitu shot blasting, sand blasting, dan shot peening.
Ketiga konsep ini sebenarnya adalah empat kata: semprot, lempar, tembak, pasir. Diantaranya, peledakan adalah metode prosesnya, dan pasir tembak adalah bahan yang digunakan. Penyemprotan adalah menggunakan udara bertekanan tinggi untuk meniupkan tembakan dan pasir ke permukaan benda kerja, dan melempar adalah menggunakan pisau berputar berkecepatan tinggi untuk memproyeksikan tembakan ke permukaan benda kerja. Bidikannya terbuat dari bidikan baja, dan pasirnya terbuat dari pasir kuarsa.
Karakteristik part setelah shot peening
Hukum distribusi tegangan sepanjang arah kedalaman setelah penyemprotan dinyatakan dengan kurva distribusi tegangan sisa shot peening. Tegangan tekan sisa permukaan, kedalaman lapisan tegangan tekan, tegangan tekan sisa maksimum dan posisi tegangan tekan sisa maksimum adalah empat besaran karakteristik.
Diantaranya, tegangan tekan permukaan dan ketebalan lapisan tegangan tekan memiliki dampak yang lebih jelas pada karakteristik penguatan permukaan bagian tersebut. Selain sifat dari bahan yang disemprot itu sendiri, ukuran tegangan tekan sisa permukaan dan kedalaman lapisan tegangan tekan terutama bergantung pada intensitas shot peening dan cakupan permukaan.
Secara umum, meningkatkan intensitas bidikan bidikan dan cakupan bidikan bidikan dengan tepat akan membantu meningkatkan efek bidikan bidikan, tetapi juga akan menyebabkan peningkatan kekasaran permukaan. Untuk cakupan shot peening, ketika cakupan tidak mencukupi, tegangan tekan sisa dari lapisan permukaan relatif besar, tetapi relaksasi tegangan cenderung terjadi. Oleh karena itu, perlu untuk memilih intensitas shot peening dan spesimen shot peening yang masuk akal dalam kombinasi dengan karakteristik material dan persyaratan penguatan, sehingga proses shot peening dapat memaksimalkan efek penguatan.
Perubahan struktur material dari permukaan yang disemprot
Permukaan yang disemprot menjadi kasar. Logam pada permukaan yang disemprotkan keluar, membentuk puncak logam kecil, sehingga mempengaruhi kekasaran permukaan. Dengan bertambahnya intensitas shot peening, menurunnya kekerasan permukaan dan bertambahnya waktu shot peening, maka kekasaran permukaan juga akan meningkat.
Tiga faktor yang mempengaruhi shot peening
Ada tiga parameter dasar untuk mengevaluasi kualitas pelet yang diperkuat: kekuatan, cakupan, dan kekasaran permukaan.
1. Intensitas bidikan peening
Parameter proses yang mempengaruhi intensitas shot peening terutama meliputi: diameter proyektil, kecepatan aliran elastis, laju aliran proyektil, waktu shot peening, dll. Semakin besar diameter proyektil, semakin cepat kecepatannya, semakin besar momentum tumbukan antara proyektil dan benda kerja, dan semakin besar intensitas peening tembakan. Tegangan tekan sisa yang dibentuk oleh shot peening dapat mencapai 60 persen dari kekuatan tarik material bagian, kedalaman lapisan tegangan tekan sisa biasanya dapat mencapai 0,25 mm, dan nilai batas maksimum sekitar 1 mm. Intensitas shot peening membutuhkan waktu shot peening tertentu untuk menjaminnya. Setelah jangka waktu tertentu, intensitas shot peening mencapai saturasi, kemudian waktu shot peening diperpanjang, dan intensitasnya tidak lagi meningkat secara signifikan. Dalam uji Almen kekuatan shot peening, kekuatan shot peening dicirikan oleh tinggi mahkota dari deformasi benda uji.
gambar
2. Shot peening coverage
Beberapa orang sering berpikir seperti ini tentang tingkat cakupan bidikan peening: Nosel saya menyemprot benda kerja 2 kali dengan 1 ke atas dan 1 ke bawah, apakah dapat memenuhi tingkat cakupan 200 persen? Kedengarannya masuk akal pada pandangan pertama, tetapi sebenarnya tidak demikian.
Pengukuran cakupan adalah sebagai berikut: pertama-tama lapisi lapisan glasir berwarna atau glasir fluoresen pada permukaan benda kerja, kemudian ledakkan benda kerja sesuai dengan parameter proses, keluarkan benda kerja setelah menyemprot permukaan satu kali, dan amati sisa di bawah mikroskop (kaca pembesar). Proporsi lapisan di permukaan, jika tersisa 20 persen, tingkat cakupannya adalah 80 persen. Ketika residu hanya 2 persen, yaitu tingkat cakupan 98 persen , dapat dianggap benar-benar bersih, yaitu tingkat cakupan 100 persen , dan ada waktu saat ini. Jika cakupan 400 persen tercapai, itu adalah 4 kali lipat waktunya.
gambar
3. Kekasaran permukaan
Karena injeksi tembakan baja, kekasaran permukaan benda kerja mengalami perubahan tertentu. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekasaran permukaan adalah kekuatan dan kekerasan bahan bagian, diameter proyektil, sudut dan kecepatan semburan, dan kekasaran permukaan asli bagian tersebut.
Di bawah kondisi lain yang sama, semakin tinggi nilai kekuatan dan kekerasan permukaan material bagian, semakin sulit deformasi plastisnya, semakin dangkal kawahnya, dan semakin kecil nilai kekasaran permukaannya; semakin kecil diameter proyektil, semakin lambat kecepatannya, semakin dangkal kawahnya, nilai kekasaran permukaan semakin kecil; semakin besar sudut semburan, semakin kecil komponen normal kecepatan proyektil, semakin kecil gaya tumbukan, semakin dangkal kawah, semakin besar kecepatan tangensial proyektil, dan semakin besar efek abrasif proyektil pada permukaan. Semakin kecil nilai kekasarannya; kekasaran permukaan asli bagian juga merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi. Semakin kasar permukaan asli, semakin kecil penurunan nilai kekasaran permukaan setelah di-shot peening; sebaliknya, semakin halus permukaannya, semakin kasar permukaannya setelah ditembak peening.
Saat bagian mengalami shot peening intensitas tinggi, kawah yang dalam tidak hanya meningkatkan nilai kekasaran permukaan, tetapi juga membentuk konsentrasi tegangan yang besar, yang secara serius melemahkan efek shot peening.
