粉煤灰微珠喷丸强化

拉-拉疲劳寿命+39%

利用固体废弃物沉积珠代替传统喷丸介质，兼顾低成本与高表面质量，为大型钛合金构件提供可持续的强化方案。

Wan, Liang · Yimin, Wang · 王朝兵 · 巫世晶 · 张龙 · 李登

Engineering Failure Analysis 2026

参数信息

表面残余压应力

890 MPa

显微硬度提升幅度

40.1 %

强化层深度

100 μm

疲劳寿命提升

39–63 %

裂纹萌生位置深度

72.7 μm

疲劳条带间距减小

52.17 %

技术优势

成本更低

采用固体废弃物粉煤灰微珠作为喷丸介质，替代传统昂贵的喷丸材料，实现废物利用，降低处理成本。

表面损伤小

粉煤灰微珠近球形，主要由SiO2和Al2O3组成，不含铁元素，喷丸时减少表面损伤和腐蚀风险。

抑制裂纹萌生

晶粒细化和位错密度增加提高屈服强度和硬度，从而抑制疲劳裂纹萌生。

延缓裂纹扩展

残余压应力降低等效应力强度因子，延缓疲劳裂纹扩展，提升疲劳寿命。

应用场景

• 钛合金构件表面强化：用固体废弃物微珠作为喷丸介质，低成本强化钛合金表面。
• 航空发动机零部件：提升钛合金构件的表面完整性和疲劳寿命，满足航空发动机苛刻服役要求。
• 航空航天材料：为航空航天钛合金构件提供可持续且低成本的表面强化方案。
• 疲劳寿命提升：引入残余压应力和细化晶粒，抑制裂纹萌生和扩展，提高疲劳寿命。