高強(qiáng)度鋼

　　由拋丸/噴丸強(qiáng)化引進(jìn)的殘余壓應(yīng)力是終極拉應(yīng)力強(qiáng)度的一個(gè)百分比，該比率隨著零件材料本身強(qiáng)度/硬度增加而增加。高強(qiáng)度/硬度的金屬更脆，且對表面缺陷更敏感。對其進(jìn)行拋丸/噴丸強(qiáng)化，能讓這些高強(qiáng)度金屬可以應(yīng)用在易發(fā)生疲憊的工作條件下。飛機(jī)起落架通常設(shè)計(jì)的疲憊強(qiáng)度為300ksi(2068MPa)，結(jié)合拋丸/噴丸強(qiáng)化。

　　沒經(jīng)過拋丸/噴丸強(qiáng)化的，機(jī)加工后的鋼制零件在硬度為30HRC.左右能取得最佳的疲憊屬性。如材料強(qiáng)度/硬度超過這個(gè)水平，其疲憊強(qiáng)度會由于對表面缺口的敏感性和脆性增加而降低。通過導(dǎo)進(jìn)的壓應(yīng)力，疲憊強(qiáng)度與增加的強(qiáng)度/硬度成比率進(jìn)步。當(dāng)材料硬度為52HRC，強(qiáng)化后的疲憊強(qiáng)度可達(dá)144ksi(993MPa)，比未經(jīng)過強(qiáng)化的同樣材料抗疲憊強(qiáng)度增加了2倍多。

　　利用拋丸/噴丸強(qiáng)化改善高強(qiáng)度/硬度零件的典型應(yīng)用包括對扳手和沖擊工具等。此外，表面的淺刮痕對于經(jīng)過拋丸/噴丸強(qiáng)化的高強(qiáng)度鋼的疲憊強(qiáng)度影響不大，而對于未經(jīng)強(qiáng)化的則破壞性很大。

　　滲碳鋼

　　滲碳和滲氮都是熱處理過程，能讓鋼表面具有非常高的硬度。通常在55~62HRC。滲碳鋼強(qiáng)化的好處在于：

　　·在~200ksi(1379MPa)或更高的高應(yīng)力水平下，能提供卓越的疲憊屬性

　　·減少表面晶格間因氧化而造成滲碳異常情況

　　對于完全滲碳和滲氮處理過的零件，要取得最佳的抗疲憊屬性，建議使用硬度為55-62HRC的丸料。

　　脫碳鋼

　　脫碳是在熱處理過程，鐵合金表面碳含量減少。脫碳會降低高強(qiáng)度鋼(240ksi,1650MPa或以上)的疲憊強(qiáng)度70-80%；能降低低強(qiáng)度鋼(2140-150ksi,965-1030MPa)的疲憊強(qiáng)度45-55%。脫碳對于疲憊屬性的破壞力與脫碳層深度并無特別的關(guān)系。脫碳層在0.003英寸深度，其破壞力與0.030英寸深度是一樣的。

　　強(qiáng)化工藝被證實(shí)為一種有效的方法，能恢復(fù)大部分由于脫碳過程損失的疲憊強(qiáng)度。由于多數(shù)零件的脫碳層不輕易確定，所以當(dāng)懷疑零件有脫碳情況時(shí)，建議對其進(jìn)行強(qiáng)化處理以確保零件完好的抗疲憊屬性。假如一個(gè)高硬度(58+HRC)齒輪在強(qiáng)化后，表面呈現(xiàn)異常的嚴(yán)重凹陷，這可能被懷疑有脫碳存在。脫碳還經(jīng)常伴有殘余奧氏體的不良冶金狀態(tài)。通過冷加工的拋丸/噴丸強(qiáng)化，能減少殘余奧氏體百分比。

　　奧貝球鐵

　　改善過的奧貝球鐵在一些工程領(lǐng)域，能替換鑄鋼、鑄件、焊接件。它具有優(yōu)良強(qiáng)重比和耐磨性。奧貝球鐵在某些高強(qiáng)度應(yīng)用條件下，也能取代鋁，它的密度是鋁的2.5倍，而強(qiáng)度則是鋁的3倍以上。通過拋丸/噴丸強(qiáng)化，該材料的彎曲疲憊強(qiáng)度還能進(jìn)步75%。某些等級的奧貝球鐵經(jīng)強(qiáng)化后，能媲比用于齒輪制造的滲碳鋼。

　　鑄鐵

　　近年來，球墨鑄鐵件的需求逐年增加，由于它具有相對較高的抗疲憊載荷性能。球墨鑄鐵件通常是沒經(jīng)過機(jī)加工，用于需承受載荷應(yīng)力工作狀況下。鑄件表面存在的缺陷，如氣孔、浮渣、片狀石墨等都會相當(dāng)程度地減低未經(jīng)機(jī)加工的珠光體球鐵疲憊屬性。根據(jù)鑄鐵件表面的缺陷狀況，零件疲憊極限嚴(yán)重的，會降低40%之多。

　　拋丸/噴丸強(qiáng)化能改善表面存在小缺陷的鑄鐵件之疲憊屬性。比如，柴油機(jī)缸體內(nèi)襯護(hù)板件。在試驗(yàn)中使用了最大的強(qiáng)化強(qiáng)度，疲憊極限低于完全機(jī)加工過的零件樣本疲憊極限6%左右。假如沒有經(jīng)過強(qiáng)化，疲憊極限低于完全機(jī)加工過的零件樣本疲憊極限20%。此外，從外觀看，經(jīng)過強(qiáng)化的鑄鐵件表面呈現(xiàn)拋光效果，光澤、光滑。

　　鋁合金

　　傳統(tǒng)的高強(qiáng)度鋁合金（2000系列和7000系列）由于其具有高強(qiáng)重比，早已普遍應(yīng)用在航空領(lǐng)域。以下一些鋁合金材料在航空/航天制造業(yè)方面的應(yīng)用也逐漸增加，拋丸/噴丸強(qiáng)化工藝對其也具有很好的效果：

　　·鋁鋰合金(Al-Li)

　　·等向性金屬基復(fù)合材料(MMC)

　　·鑄鋁(Al-Si)

　　鈦

　　高周疲憊(HCF)–鈦高周疲憊，比較了高性能歐洲賽車上所用的鈦合金連桿之疲憊屬性。通過拋丸/噴丸強(qiáng)化，鈦合金連桿比鋼制連桿，重量減輕了40%而疲憊極限則增加了20%。肽材料低周疲憊(LCF)最常見的應(yīng)用是對于旋轉(zhuǎn)渦輪發(fā)動機(jī)零件（如渦輪盤、轉(zhuǎn)子、軸），這些零件在拋丸/噴丸強(qiáng)化后能進(jìn)步耐用性。每一次的騰飛和降落視為一個(gè)循環(huán)次數(shù)。

　　低周疲憊(LCF)–高周疲憊斷裂失效與低應(yīng)力水平相關(guān)，低周疲憊斷裂失效與高應(yīng)力水平相關(guān)。

　　對一個(gè)旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)零件上的燕尾槽進(jìn)行拋丸/噴丸強(qiáng)化后的結(jié)果。有2條未經(jīng)強(qiáng)化的基準(zhǔn)載荷曲線。使用了拋丸/噴丸強(qiáng)化后，循環(huán)疲憊曲線明顯改善。

　　鎂

　　鎂合金通常不需要進(jìn)行抗疲憊處理。但假如考慮到降低重量，改善零件強(qiáng)-重比的時(shí)，利用拋丸/噴丸強(qiáng)化能進(jìn)步零件25-35%的疲憊強(qiáng)度。

　　粉末冶金

　　公道的強(qiáng)化能延長合金燒結(jié)鋼耐疲憊極限22%。汽車零件如齒輪、連桿是粉末冶金材質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)化的典型應(yīng)用，特別對于高密度的粉末冶金鑄造件，強(qiáng)化以進(jìn)步疲憊屬性非常有效。通過拋丸/噴丸強(qiáng)化，使表面致密化，能極大地進(jìn)步疲憊極限度，特別適用于長期處于彎曲疲憊服役條件下的零件。