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1/17宇航材料规范（美国）机动车工程师协会（SAE）AMS-S-131651997年11月发布金属部件的喷丸处理公告这份文件直接取自于美国军用规范MIL-S-13165C修正稿1，仅仅作了少量必要的编辑上或者格式上的变动，使其达到SAE技术标准的出版要求。按照SAE技术标准委员会(TSB)规则和规章(TSB001)中有关加速采用政府规范和标准的规定，采纳了原军事规范作为SAE标准。技术标准委员会的规则规定了(a)SAE委员会未投票一致通过的部分未修改的政府规范和标准的发行，(b)现存的政府规范或标准格式的使用，以及(c)排除在任何合格产品清单(QPL)之外的产品。1.适用范围：1.1适用范围：本规范适用于金属部件喷丸处理的程序要求，以在特定表面产生残余压应力，从而达到改善疲劳抗度、应力腐蚀裂纹和其它表面质量问题的目的。（见6.1)2.可应用的文件：在投标邀请或方案邀请期内有效的下列出版物在指定的范围内形成了本规范的一部分。2.1美国政府出版物：可从此处获得：费城罗宾斯大街700号4D栋DODSSP期刊订阅服务处（邮编PA19111-5094）。MIL-S-851钢砂，钢丸，和钢丝切丸；铁砂，喷丸清理和喷丸硬化MIL-S-5002武器系统金属表面的表面处理和无机涂层MIL-G-9954玻璃珠，用于清洁和硬化MIL-STD-45662校准系统要求RR-S-366筛选，测试2.2SAE出版物：可从沃伦代尔市联邦巷道400号SAE获得（邮编PA15096-0001）。J441钢丝切丸J1830用于喷丸的陶瓷粒3.要求：3.1丸粒：3.1.1材料：所使用的丸粒应该用指定或批准的铸铁、铸钢、剪切钢丝（或者不锈钢丝）、玻璃或者陶瓷制造。应该用可以用在小截面上确定负荷并能可靠转换成洛氏C硬度的任何一种方法测定硬度。钢丸和铁丸必须符合MIL-S-851标准。对于抗拉强度超过200,000psi的钢件，应使用55-65HRC范围的2/17硬钢丸或者硬度相当于57-63HRC的瓷丸，除非另有规定(见6.14)。不锈钢丝切丸，如典型的302或304（条件B弹簧韧度），和碳钢钢丝切丸必须符合SAEJ441标准。玻璃珠除了筛选分析之外还必须符合MIL-G-9954标准。陶瓷珠必须符合SAEJ1830标准的要求。3.1.2尺寸：除非另有规定，装入机器的丸粒尺寸，不管是新的、已经用过的或者重新分类的，都须经过承包人的选择并符合表II(铸造尺寸)、表III（钢丝切丸尺寸）、表4（玻璃珠尺寸）或者表V（陶瓷珠尺寸）的规定。3.1.3形状：依照4.3.1,4.3.3和图7检测时，丸粒或珠子不得有锐边，且须检测变形或破裂的形状。如果使用钢丝切丸，必须预使用或者磨光以消除锐边（见6.17.1)。一个给定的样品大小不应超过如图7所示和下表1所界定的不能接受的变形丸粒的数值（见3.3.9)。表I.不能接受的变形的最大的可容许值玻璃珠尺寸陶瓷珠尺寸样品尺寸*不可接受的变形的铸丸尺寸钢丝切丸尺寸(英寸)(英寸)(英寸)最大容许值930—.132-.094—1x18780—.111-.079—1x111660CW-62.094-.066—1x116550CW-54.079-.056—1x122460CW-47.066-.047—1x132390CW-41.056-.039—1x145330CW-35.047-.03310.0461/2x1/216—CW-32——1/2x1/218280CW-28.039-.0278—1/2x1/223230CW-23.0331-.02340.0331/2x1/232190CW-20.0278-.0197—1/2x1/245170—.0234-.01650.0241/4x1/416130—.0197-.0139—1/4x1/423110—.0165-.01170.0171/4x1/43270—.0139-.0098—1/4x1/445——.0117-.00830.0121/8x1/816——.0098-.0070—1/8x1/822——.0083-.00590.0081/8x1/831*这些数值是基于给定样品尺寸中实际粒子计数大约10%的近似值。3.2设备：3.2.1自动喷丸加工：用于喷丸的机器用对着工件的空气压力或离心力驱动丸粒，并根据需要用机械手段以平移或旋转或两者兼用的方式移动工件穿过喷丸束或移动喷丸束穿过工件进行喷丸。机器应能始终如一地复制符合要求的喷丸强度。除湿玻璃珠喷丸(见3.3.9)之外，机器须持续不断地清除破碎的或者有缺陷的丸粒，使这些丸粒不再用于喷丸。3/173.2.2数控喷丸处理：当合同或者采购订单有规定时(见6.2和6.8)，用于喷丸的机器必须符合3.2.1中的规定，而且必须配备计算机辅助监控装置。该装置应通过与感应系统互动连续地监控关键工艺参数。介质必须以预定的喷丸流量定量供应到每一个喷嘴和轮子。工艺参数必须按照采购行为的规定(见6.9)。当任何一个业已确立的工艺限度被违反时应立即停机并采取纠正行动。监控喷丸的电子系统应该包含一个数据记录仪，用于标记（用图表标示）程序中断或者前后不一致的地方，而且须保存以便提供硬拷贝记录。3.3程序：3.3.1部件的尺寸和状态：要进行喷丸处理的部件区域在喷丸前必须符合空间的和表面磨光的要求。所有的热处理、加工和打磨必须在喷丸加工前完成。在喷丸前应做成全部圆角并清除全部毛刺，需要喷丸的所有锐边和内角需要提供足够的半径，以达到没有任何变形的完全覆盖(见6.15)。3.3.2预清洁：除另有规定或许可外，需要喷丸的所有区域应按照MIL-S-5002的规定进行清洁。清除表层的程序应该遵守合同或者可应用图纸中的规定或许可。3.3.3遮避：合同或可应用图纸中指定的不可有任何喷丸加工痕迹的部件或工件区域及其公差区域应恰当地遮避或者另作处理以保护这些表面免受弹丸束或者并发的损伤。不要求喷丸和不要求遮避的区域可随意处理。3.3.4磁粉探伤或者渗透探伤：除了另有规定，部件需要磁粉探伤或者渗透探伤时，这些检测应在喷丸前进行。3.3.5负载：除了另有规定或许可，部件在喷丸过程中应免受外部负荷或外力。3.3.6喷丸强度：除非图纸或合同另有规定，用于部件上的弹丸束的强度值必须按照表4被喷丸材料厚度的规定。如果只规定了一个最小强度，从规定的最小强度的变化量应为从0到+30%并圆整到最接近的单位，但是决不能少于3个强度单位（A,C,或者N)，除非另有规定。例如，指定为6A的喷丸强度表示试样“A”上0.006-0.009英寸的弧线高度。部件的喷丸处理应采用与用在试片上同样的参数（时间、距离、喷射压力、喷射角度等）完成。3.3.7覆盖率：设计要求的部件喷丸区域必须通过喷丸达到完全的可视的覆盖(见4.4.1和6.11)。当需要喷丸的表面被阻隔而不能通过直接撞击获得完全的可视覆盖时，允许通过折射喷丸获得覆盖。如果部件的喷丸仅仅为了成形或拉直则不要求完全覆盖。关键的应用应按照采购行为的规定(见4.2and6.11)。3.3.7.1边界变化：除非另有规定，喷丸区域边界的变化范围有限制时应从-0到+1/8英寸。4/173.3.7.2圆角和被遮蔽的区域：除非另有规定，用于圆角表面的丸粒的名义尺寸不应大于圆角半径的一半。对于丸粒必须通过它们对被遮蔽的关键区域进行喷丸的狭窄通道或其他孔槽，丸粒的名义直径不应大于这些孔槽的直径或宽度的1/4。3.3.8用于喷丸材料的最小丸粒尺寸：除了另有规定或者许可，或者涉及被遮蔽区域，不能使用小于下列给定的强度的丸粒对材料进行喷丸。强度喷丸介质.012AS-280或CW-28或GB(0.039-0.028)或陶瓷珠尺寸0.033.016AS-390或CW-41或GB(0.056-0.039)或陶瓷珠尺寸0.046.020AS-550或CW-54或GB(0.079-0.056)3.3.9丸粒维护：丸粒或珠子在机器里应得到维护以使通过使用丸粒大小的表VII所规定的筛号的粒子不超过总重量的20%。金属丸粒应至少每操作8小时检测一次以确保变形或破碎的丸粒不超过实际计数的10%。玻璃珠子应至少每操作2小时检测一次以确保变形或破碎的珠子不超过实际计数的10%(见3.1.3和表I)。使用湿玻璃丸粒时，为满足要求应至少每2小时更换一次整个的浆料。陶瓷珠子应至少每4小时检测一次以确保变形或破碎的珠子不超过实际计数的5%。在所有情况下，在每一个运转周期或改变工件的开始时和结束时应至少各确认一次。3.3.10后处理：在喷丸加工后，不允许有减轻喷丸形成的应力或产生有害残余应力的生产操作。喷丸处理后的部件在例如为消除电镀后氢的脆化性而对电镀层烘烤或进行其他热处理加热时所使用的温度应限制如下(见6.13):材料温度钢部件*475°F最大不锈钢部件**750°F最大铝合金部件200°F最大镁合金部件200°F最大钛合金部件600°F最大镍合金部件1000°F最大钴合金部件1000°F最大*除了用于钢件淬火硬化操作后在推荐的最大值475°F以下回火的300°F。**除了用于PH钢和冷作300系列不锈钢的475°F。3.3.10.1清除残留的丸粒：在喷丸处理和清除保护物后，必须从产品表面清除所有的丸粒和丸粒碎片。只能使用不会腐蚀和擦伤表面的方法。3.3.10.2清洁：用金属丸粒喷丸处理的铝合金部件必须使用事先批准的清洁程序用化学方法进行清洁。3.3.10.3防腐蚀：5/17喷丸加工部件在加工过程中直至最后完成涂层或包装都要保护好以防腐蚀。保护方法应按照合同或者采购订单中的指定或认可。4.质保规定:4.1检测职责:除非合同或采购订单中另有规定，承包人按照此处规定负责执行所有的检测要求（检查和测试）。除了合同或采购订单中已有规定之外，承包人可以使用此处规定的适合执行检测要求的自有的或其他任何设施，除非政府不批准。政府有权执行本规范阐明的任何一项检测，这些检测对于确保产品与服务符合规定的要求是必要的。4.1.1遵守的责任：所有的项目必须符合第3条的所有要求。本规范阐明的检测必须变成承包人的总体检测系统或质量计划的一部分。本规范任何检测要求的缺失都不能消除承包人确保提交政府批准的所有产品和供应必须符合合同的所有要求的责任。作为生产活动一部分的样品检测是查验是否符合要求的一个可接受的惯例，但是，这不暗示或实际批准对已知缺陷物资的让步，也不能使政府接受有缺陷的物资。4.2喷丸强度:除非图纸或合同中另有规定，使用在部件上的喷丸强度值必须按照有关材料厚度的表VI的规定，喷丸强度必须按照4.2.4(见6.5)在采购行为所指定的所有地点监控。4.2.1取样：使用玻璃珠的每台机器每连续运转2小时或者累计运转2小时应至少测定一次强度值，使用陶瓷珠的每台机器每连续运转4小时或者累计运转4小时应至少测定一次强度值，使用铸钢、铸铁、钢丝（或者不锈钢丝）丸粒的每台机器每连续运转8小时或者累计运转8小时应至少测定一次强度值。在所有情况下，在每一个运转周期或改变工件的开始时和结束时应至少各测定一次强度值。4.2.2试样：试样是用来测试“强度”的Almen（阿尔门）试片。每一处的每一个强度测试都必须使用尺寸和机械性能都符合图1、图2或图3的至少两个试片。4.2.3饱和曲线：对于初始工艺开发，每一处要验证强度的地方都应生成饱和曲线。通过暴露单个试片并延长时间和标记结果来生成曲线（暴露时间对弧高）。四点中不是零的一个最小值被用来界定曲线，用来表示饱和的四点中的一个应至少是饱和点时间的两倍。当试片暴露时间为两倍而弧高增加不超过10%时达到饱和(见图8和6.12)。每一处饱和的弧高必须在那处饱和所要求的弧高范围内。不允许重复使用试片。4.2.4测试程序：按照4.2.1选择的试片应按照图5连结到图4所示结构和尺寸的固定器上，再安装到固定装置或者器物上并以模拟物使用状况的方式暴露到弹丸束下。试片应运行饱和曲线确立的饱和时间(见4.2.3)。试片在暴露以后应从固定器上取下并用图6所示结构和尺寸的测量装置测量偏差量。试片上测得的弧高或偏差量必须在规定的强度范围内(见3.3.6