三沛有限公司

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珠擊(Shot Peening)是一種常見的金屬表面強化技術,主要透過高速度撞擊金屬表面來改善其機械性能,如提高抗疲勞強度與耐磨性。在 1940 年代,J.O. Almen 開發了一種標準測試方法,以量化珠擊過程中所施加的動能,這項能量被稱為 飽和強度(Intensity at Saturation)。本文章將探討珠擊強度的測量方法、影響因素以及飽和曲線的建立。

   

珠擊強度是噴射流能量的量測,這是一個確認工作程序可靠性重要的方法,射流的能量直接和傳遞到零件上的應力是相關的,使用較大的介質和或是增加噴射流的速度能提高應力的強度,同時要考慮到衝擊的角度和珠擊介質等其。

早期是沒有工具和儀器可以來直接測量強度的值,所以只能使用亞侖試片來確定強度的值確認壓縮應力的可靠性。用亞侖試片來做珠擊可靠度的確認是最方便即快速及便宜的一種強度量測的方式。右圖為指針式的亞侖量規亦有數位式量規。

亞侖量規及亞侖試片
 

 

早期大部分的珠擊處理都是秘密進行的,是一種秘密武器,每家有自己的最佳”參數”,後來因為珠擊的普及化,秘密武器專有的珠擊”參數”演變為“增強”的珠擊程序,因此汽車業、航太工業和發動機製造商都積極推動亞侖試片規格的變化,因此開始有了”C”代號及”A”代號等級的試片。”C”代號的試片是由於汽車工業的高強度應用須求所開發出來的,所以”C”試片是在三種試片中最厚的其厚為0.094”,而“A”的厚度也不知何時被從原始的Almen試片,0.05”變為0.051”。”A”和“C”試片是最為普遍使用的,主要用於汽車工業,最後因應航太工業飛機結構部件的低強度須求,來自 Pratt & Whitney 的 Nobel 開發了一種 0.031 英寸厚的試片因而引入了”N”試片,所以”N”試片的厚度是最薄的厚度為0.031”。
MIL-S-13165規範的Almen strips不同厚度的尺寸
 
   
 
最早的亞侖試片規範為1944年8月31日由美國政府發部的一份編號為AXS-1271的文件,用來描述美國陸軍的新技術,後來演變成 MIL-S-13165規範,由於美國汽車工程師協會 SAE 也積極的參與製定Almen strip的規範因而演生出 SAE J-442規範。