12、超声喷丸技术与车辆轮胎技术的发展

超声喷丸技术与车辆轮胎技术的发展

1. 超声喷丸技术对合金的影响

超声喷丸技术在合金处理领域有着重要的应用和显著的效果。在喷丸过程中，机械孪生、位错缠结和位错障碍等因素会导致复杂的双相和三相结构的形成，这些因素可能对衍射峰的展宽起到重要作用。

1.1 SLM TC4钛合金的微观结构演变

研究人员利用超声喷丸（USP）工艺来改善通过选择性激光熔化（SLM）制造的Ti - 6Al - 4V（TC4）钛合金的性能。处理后分析材料微观结构的方法包括光学和扫描电子显微镜、硬度测试和X射线衍射。
- 实验过程 ：研究人员通过选择性激光熔化TC4合金粉末制作了尺寸为100 × 100 × 5 mm³的TC4板，并应用特定的SLM参数以制造完全致密的TC4产品并降低内部残余应力。采用能诱导微观结构演变（包括晶粒细化、表层塑性变形和加工硬化）的仪器进行超声喷丸处理，使用500颗2.5 mm的氧化锆球作为弹丸，对SLM TC4样品分别进行480、960和1920 s的USP处理，对应的阿尔门强度分别为0.15、0.20和0.22 mmA。
- 微观结构特点 ：SLM TC4合金的扫描路径导致其顶部表面不平坦。XY平面的微观结构呈棋盘状，可降低内部应力并防止部件破裂。由于SLM工艺的快速冷却特性，XY平面形成了完全针状马氏体，XZ平面的扫描电子显微镜图像也显示出相同的针状马氏体微观结构。
- 残余应力分析 ：研究发现，经USP处理的样品的主要残余应力为压缩残余应力（CRS），该应力在次表面达到峰值，然后随深度增加逐渐减小，最终达到稳定状态。处理480、96