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摘要
目的：研究了微粒子喷丸EA4T车轴钢表面残余应力、组织结构强化层以及表面粗糙度对疲劳性能的影响。方法：使用250 ℃保温2 h和550 ℃保温4 h的回火工艺对微粒子喷丸试样进行了处理，研究了微粒子喷丸试样表面残余应力和组织结构强化层对疲劳强度的影响。分析了喷丸及回火处理试样表面的粗糙度、三维形貌、深度方向残余应力分布、X射线衍射峰、半高宽以及表面硬度，并进行了旋转弯曲疲劳实验确定疲劳性能。结果：微粒子喷丸增加了试样表面粗糙度，在表面引入深度为80～100 μm的残余压应力和加工硬化。微粒子喷丸将材料的疲劳极限由365 MPa提高至470 MPa。回火处理使得喷丸试样表面微观组织发生了回复，其硬度降低，残余应力松弛。250 ℃保温2 h和550 ℃保温4 h的回火处理分别使得喷丸试样疲劳强度降低至450 MPa和430 MPa。结论：根据试验结果，评估了微粒子喷丸影响因素对EA4T车轴钢疲劳极限的影响，评估结果认为微粒子喷丸在EA4T车轴钢试样表面引入的残余应力和组织结构强化层对疲劳强度的提高分别为约16%和约23.8%，而表面粗糙度则降低了疲劳强度约10%。
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单位牵引动力国家重点实验室; 西南交通大学
