喷丸梯度结构

裂纹扩展降两个数量级

在FGH95合金表面引入残余压应力与梯度细晶,通过应力屏蔽和晶界阻碍双重机制抑制疲劳裂纹扩展。

Kang, Wu · Longlong, Hao · Kui, Li · Zhouhao, Chang · 李翔宇 · 李映辉 · 杨杰

Engineering Failure Analysis 2025

参数信息

Paris截距C
2.25
Paris截距C
3.64
最大残余压应力
1221 MPa
峰值显微硬度
641 HV
梯度层深度
300 μm

技术优势

裂纹扩展慢两个数量级

Paris截距C从2.25×10⁻¹¹降至3.64×10⁻¹³,低中ΔK区疲劳裂纹扩展速率降低两个数量级,显著延长裂纹从萌生到失稳扩展的寿命。

压应力屏蔽裂尖

高达1221 MPa的残余压应力降低了裂尖有效ΔK,使裂纹需要更高外加驱动力才能继续扩展。

梯度晶粒挡住裂纹

梯度细化晶粒通过晶界阻碍和路径偏转消耗裂纹扩展能量,迫使裂纹绕行,延缓扩展。

梯度层厚达300μm

喷丸形成的梯度层深约300 μm,在较长的裂纹路径上持续提供压应力和细晶结构,保护深度远超常规表面强化。

应用场景