疲勞強度是指金屬材料在無限多次交變載荷作用下而不破壞的最大應力稱為疲勞強度或疲勞極限。實際上,金屬材料并不可能作無限多次交變載荷試驗。一般試驗時規定,鋼在經受10ˇ7次、非鐵(有色)金屬材料經受10-8次交變載荷作用時不產生斷裂時的最大應力稱為疲勞強度。當施加的交變應力是對稱循環應力時,所得的疲勞強度用σ–1表示。 


1. 應力集中的影(ying)響 


  常(chang)(chang)規所(suo)講的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)(lao)強(qiang)度,都(dou)是用精(jing)心加(jia)工(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)滑(hua)試樣(yang)測得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),然而,實際機械零件都(dou)不可避免地存(cun)在(zai)著不同(tong)形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)(que)口(kou),如臺階、鍵槽、螺紋和(he)油孔(kong)等。這(zhe)些缺(que)(que)口(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)造成應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong),使(shi)缺(que)(que)口(kou)根部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大(da)(da)實際應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)遠大(da)(da)于零件所(suo)承受的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)名義(yi)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li),零件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)(lao)破壞往往從這(zhe)里開(kai)始(shi)。 理論(lun)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)系數(shu)(shu)(shu)Kt:在(zai)理想的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)條(tiao)件下(xia),由彈(dan)性(xing)理論(lun)求(qiu)得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),缺(que)(que)口(kou)根部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大(da)(da)實際應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)與名義(yi)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比值(zhi)。 有(you)(you)效應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)系數(shu)(shu)(shu)(或(huo)疲(pi)勞(lao)(lao)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)系數(shu)(shu)(shu))Kf:光(guang)滑(hua)試樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)(lao)極限(xian)σ-1與缺(que)(que)口(kou)試樣(yang)疲(pi)勞(lao)(lao)極限(xian)σ-1n的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比值(zhi)。 有(you)(you)效應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)系數(shu)(shu)(shu)不僅受構件尺寸和(he)形(xing)狀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響,而且受材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理性(xing)質、加(jia)工(gong)、熱處理等多種(zhong)因素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。 有(you)(you)效應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)系數(shu)(shu)(shu)隨著缺(que)(que)口(kou)尖銳程(cheng)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)而增(zeng)加(jia),但通常(chang)(chang)小(xiao)于理論(lun)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)系數(shu)(shu)(shu)。 疲(pi)勞(lao)(lao)缺(que)(que)口(kou)敏感度系數(shu)(shu)(shu)q:疲(pi)勞(lao)(lao)缺(que)(que)口(kou)敏感度系數(shu)(shu)(shu)表(biao)示材(cai)料(liao)(liao)對疲(pi)勞(lao)(lao)缺(que)(que)口(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏感程(cheng)度,由下(xia)式(shi)計(ji)算。 q的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據范(fan)圍是0-1,q值(zhi)越(yue)(yue)小(xiao),表(biao)征材(cai)料(liao)(liao)對缺(que)(que)口(kou)越(yue)(yue)不敏感。試驗表(biao)明,q并非純粹是材(cai)料(liao)(liao)常(chang)(chang)數(shu)(shu)(shu),它仍然和(he)缺(que)(que)口(kou)尺寸有(you)(you)關(guan),只有(you)(you)當缺(que)(que)口(kou)半徑大(da)(da)于一定值(zhi)后,q值(zhi)才基本與缺(que)(que)口(kou)無關(guan),而且對于不同(tong)材(cai)料(liao)(liao)或(huo)處理狀態,此半徑值(zhi)也不同(tong)。


2. 尺寸因素的(de)影響 


  由(you)于材(cai)料(liao)本身組(zu)織的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均勻性(xing)以及內部缺陷的(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)在,尺寸(cun)(cun)增加造成材(cai)料(liao)破壞概(gai)率的(de)(de)(de)(de)增加,從而(er)降低材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)極限(xian)。尺寸(cun)(cun)效應的(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)在,是把試(shi)(shi)驗室小(xiao)試(shi)(shi)樣測得的(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)數據運用(yong)于大尺寸(cun)(cun)實際零件(jian)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)一個重要(yao)問題(ti),由(you)于不(bu)(bu)可能把實際尺寸(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)零件(jian)上(shang)存(cun)(cun)在的(de)(de)(de)(de)應力集(ji)中(zhong)、應力梯度等完(wan)全(quan)相似地在小(xiao)試(shi)(shi)樣上(shang)再現出來,從而(er)造成試(shi)(shi)驗室結果與(yu)某些具(ju)體零件(jian)疲(pi)(pi)勞(lao)破壞之間的(de)(de)(de)(de)互相脫節。


3. 表面加工狀態(tai)的(de)影響 


  機(ji)加(jia)(jia)工的(de)表面(mian)總存在著高低(di)(di)不(bu)平(ping)的(de)加(jia)(jia)工痕跡(ji),這些痕跡(ji)就相當于(yu)微小(xiao)缺口,在材料(liao)表面(mian)造成應力集(ji)中,從而(er)降低(di)(di)材料(liao)的(de)疲(pi)(pi)勞強(qiang)度(du)。試驗表明,對于(yu)鋼(gang)和(he)鋁(lv)合金,粗糙的(de)加(jia)(jia)工(粗車)與縱向(xiang)精拋光相比,疲(pi)(pi)勞極(ji)限(xian)要(yao)降低(di)(di)10%-20%甚至(zhi)更多(duo)。材料(liao)的(de)強(qiang)度(du)越(yue)高,則對表面(mian)光潔度(du)越(yue)敏感(gan)。 


4. 加載經歷的(de)影響(xiang) 


 實(shi)(shi)際(ji)上(shang)(shang)沒有(you)任(ren)何零件(jian)是(shi)在(zai)(zai)絕對(dui)(dui)恒(heng)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)幅條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)(xia)(xia)工作(zuo)(zuo),材(cai)(cai)料(liao)實(shi)(shi)際(ji)工作(zuo)(zuo)中的(de)(de)(de)超(chao)(chao)載(zai)(zai)(zai)(zai)和(he)(he)次(ci)載(zai)(zai)(zai)(zai)都會(hui)對(dui)(dui)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)疲勞(lao)極(ji)限產(chan)生影響,試(shi)驗表明(ming),材(cai)(cai)料(liao)普遍(bian)存(cun)在(zai)(zai)著超(chao)(chao)載(zai)(zai)(zai)(zai)損傷(shang)和(he)(he)次(ci)載(zai)(zai)(zai)(zai)鍛(duan)煉現象(xiang)(xiang)。 所(suo)(suo)謂超(chao)(chao)載(zai)(zai)(zai)(zai)損傷(shang)是(shi)指材(cai)(cai)料(liao)在(zai)(zai)高(gao)于(yu)(yu)疲勞(lao)極(ji)限的(de)(de)(de)載(zai)(zai)(zai)(zai)荷下(xia)(xia)(xia)(xia)運行(xing)達到一定(ding)(ding)周(zhou)次(ci)后,將造成材(cai)(cai)料(liao)疲勞(lao)極(ji)限的(de)(de)(de)下(xia)(xia)(xia)(xia)降。超(chao)(chao)載(zai)(zai)(zai)(zai)越高(gao),造成損傷(shang)所(suo)(suo)需的(de)(de)(de)周(zhou)次(ci)越短,如(ru)圖所(suo)(suo)示(shi)。 事實(shi)(shi)上(shang)(shang),在(zai)(zai)一定(ding)(ding)條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)(xia)(xia),少量次(ci)數的(de)(de)(de)超(chao)(chao)載(zai)(zai)(zai)(zai)不(bu)僅不(bu)會(hui)對(dui)(dui)材(cai)(cai)料(liao)造成損傷(shang),由(you)于(yu)(yu)形變強化、裂(lie)紋尖端(duan)鈍(dun)化以(yi)及(ji)殘余壓應(ying)力(li)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用,還(huan)會(hui)對(dui)(dui)材(cai)(cai)料(liao)造成強化,從(cong)而提(ti)高(gao)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)疲勞(lao)極(ji)限。因此,應(ying)對(dui)(dui)超(chao)(chao)載(zai)(zai)(zai)(zai)損傷(shang)的(de)(de)(de)概念進行(xing)一些補充(chong)和(he)(he)修正。 所(suo)(suo)謂次(ci)載(zai)(zai)(zai)(zai)鍛(duan)煉是(shi)指材(cai)(cai)料(liao)在(zai)(zai)低于(yu)(yu)疲勞(lao)極(ji)限但(dan)高(gao)于(yu)(yu)某一限值(zhi)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)水平下(xia)(xia)(xia)(xia)運行(xing)一定(ding)(ding)周(zhou)次(ci)后,造成材(cai)(cai)料(liao)疲勞(lao)極(ji)限升高(gao)的(de)(de)(de)現象(xiang)(xiang)。次(ci)載(zai)(zai)(zai)(zai)鍛(duan)煉的(de)(de)(de)效果和(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)本身的(de)(de)(de)性能有(you)關,塑性好的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao),一般(ban)來說鍛(duan)煉周(zhou)期(qi)要長(chang)些,鍛(duan)煉應(ying)力(li)要高(gao)些方能見效。


5. 化學成分(fen)的影響 


  材(cai)料的(de)疲(pi)(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)與(yu)抗拉(la)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)在(zai)一定條件(jian)下存(cun)在(zai)著較密切的(de)關系,因此(ci),在(zai)一定條件(jian)下凡能(neng)提高(gao)抗拉(la)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)的(de)合金元素,均(jun)可提高(gao)材(cai)料的(de)疲(pi)(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)。比較而(er)言(yan),碳是影(ying)響材(cai)料強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)的(de)最(zui)主要因素。而(er)一些在(zai)鋼(gang)中(zhong)形成夾雜(za)(za)物的(de)雜(za)(za)質(zhi)元素則對疲(pi)(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)產生不利影(ying)響。


6. 熱(re)處理(li)和顯微組織的影響 


  不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)狀(zhuang)態會得(de)到(dao)不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)顯(xian)微(wei)(wei)組織(zhi)(zhi),因(yin)此,熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)對疲勞(lao)(lao)強度(du)的(de)(de)(de)(de)影響,實質上(shang)就(jiu)是顯(xian)微(wei)(wei)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)影響。同(tong)(tong)一成份(fen)的(de)(de)(de)(de)材料,由于(yu)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)不同(tong)(tong),雖然可以(yi)得(de)到(dao)相(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)靜強度(du),但由于(yu)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)不同(tong)(tong),疲勞(lao)(lao)強度(du)可在相(xiang)當大的(de)(de)(de)(de)范圍內變化。 在相(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)強度(du)水平時,片狀(zhuang)珠(zhu)光(guang)體(ti)的(de)(de)(de)(de)疲勞(lao)(lao)強度(du)明顯(xian)要低于(yu)粒狀(zhuang)珠(zhu)光(guang)體(ti)。同(tong)(tong)是粒狀(zhuang)珠(zhu)光(guang)體(ti),其(qi)滲碳體(ti)顆粒越細小,則疲勞(lao)(lao)強度(du)越高。 顯(xian)微(wei)(wei)組織(zhi)(zhi)對材料疲勞(lao)(lao)性能(neng)的(de)(de)(de)(de)影響,除了和各種組織(zhi)(zhi)本身的(de)(de)(de)(de)機(ji)械(xie)性能(neng)特性有(you)關外,還和晶粒度(du)以(yi)及復合組織(zhi)(zhi)中組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)分(fen)布特征有(you)關。細化晶粒可提高材料的(de)(de)(de)(de)疲勞(lao)(lao)強度(du)。 


7. 夾雜物的(de)影響 


 夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)本身或由(you)它而(er)(er)(er)(er)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔洞相當(dang)于(yu)(yu)微小(xiao)缺口,在交變(bian)(bian)載荷(he)作用(yong)下(xia)(xia)將產(chan)(chan)(chan)生(sheng)應(ying)(ying)力(li)集(ji)(ji)中(zhong)和(he)應(ying)(ying)變(bian)(bian)集(ji)(ji)中(zhong),成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)斷裂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂紋源,對(dui)(dui)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)不良影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)。夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)對(dui)(dui)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)不僅取決(jue)于(yu)(yu)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)種類(lei)、性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)質、形(xing)狀、大小(xiao)、數(shu)量和(he)分布,而(er)(er)(er)(er)且還取決(jue)于(yu)(yu)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)水平以及(ji)外加應(ying)(ying)力(li)水平及(ji)狀態等(deng)(deng)因(yin)素。 不同類(lei)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)其機械和(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)理性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)不同,和(he)母材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差異不同,對(dui)(dui)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)也(ye)(ye)不同。一般(ban)說來,易(yi)變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(如硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu))對(dui)(dui)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)較(jiao)(jiao)小(xiao),而(er)(er)(er)(er)脆性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(如氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、硅酸(suan)鹽等(deng)(deng))則有(you)較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)危害。 比(bi)基(ji)(ji)體(ti)膨脹系數(shu)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(如硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu))因(yin)在基(ji)(ji)體(ti)中(zhong)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)壓應(ying)(ying)力(li)而(er)(er)(er)(er)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)小(xiao),而(er)(er)(er)(er)比(bi)基(ji)(ji)體(ti)膨脹系數(shu)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(如氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋁(lv)等(deng)(deng))因(yin)在基(ji)(ji)體(ti)中(zhong)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)拉(la)應(ying)(ying)力(li)而(er)(er)(er)(er)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)大。 夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)與母材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)結合的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緊密程度(du)(du)也(ye)(ye)會影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)易(yi)于(yu)(yu)變(bian)(bian)形(xing),和(he)母材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)結合緊密,而(er)(er)(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)易(yi)于(yu)(yu)脫離母材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai),造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)應(ying)(ying)力(li)集(ji)(ji)中(zhong)。由(you)此可(ke)知,從夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)類(lei)型來說,硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)較(jiao)(jiao)小(xiao),而(er)(er)(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、氮化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硅酸(suan)鹽等(deng)(deng)則是(shi)(shi)危害較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。 不同加載條(tiao)件(jian)下(xia)(xia),夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)對(dui)(dui)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)也(ye)(ye)不同,在高載條(tiao)件(jian)下(xia)(xia),無論(lun)有(you)沒有(you)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在,外加載荷(he)均足以使材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)塑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)流變(bian)(bian),夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)較(jiao)(jiao)小(xiao),而(er)(er)(er)(er)在材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)極(ji)限(xian)應(ying)(ying)力(li)范(fan)圍,夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)局部應(ying)(ying)變(bian)(bian)集(ji)(ji)中(zhong)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)塑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)控制(zhi)因(yin)素,從而(er)(er)(er)(er)強(qiang)烈(lie)地影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)。也(ye)(ye)就是(shi)(shi)說,夾(jia)(jia)(jia)雜(za)(za)(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在主要是(shi)(shi)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)極(ji)限(xian),對(dui)(dui)高應(ying)(ying)力(li)條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)不明顯。 材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)純凈(jing)(jing)度(du)(du)是(shi)(shi)由(you)熔(rong)煉工藝過程決(jue)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),因(yin)此,采用(yong)凈(jing)(jing)化(hua)(hua)(hua)(hua)冶煉方法(如真空熔(rong)煉、真空除(chu)氣和(he)電渣(zha)重熔(rong)等(deng)(deng))均可(ke)有(you)效降低(di)鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)雜(za)(za)(za)(za)(za)質含量,改(gai)善材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。


8. 表面性能變(bian)化及殘余(yu)應力的(de)影響 


  表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)狀態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響除前已提(ti)(ti)及(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)光潔度(du)(du)(du)外(wai),還(huan)包括表(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)機械性能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化及(ji)(ji)殘(can)(can)(can)余(yu)(yu)(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)對疲(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。表(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)機械性能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化可(ke)以(yi)(yi)是(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)化學成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)和(he)(he)組織不(bu)同所(suo)引起,也(ye)(ye)可(ke)以(yi)(yi)是(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)因(yin)(yin)(yin)形(xing)(xing)變強(qiang)(qiang)(qiang)化而引起。 滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)、氮化和(he)(he)碳(tan)(tan)(tan)氮共滲(shen)等(deng)(deng)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)除了(le)可(ke)以(yi)(yi)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐磨性之外(wai),還(huan)是(shi)提(ti)(ti)高(gao)(gao)零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)疲(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du),特別(bie)是(shi)提(ti)(ti)高(gao)(gao)耐腐蝕疲(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)和(he)(he)咬蝕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一種(zhong)(zhong)有效(xiao)(xiao)手段(duan)。 表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)化學熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)對疲(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響主要取(qu)決于(yu)(yu)加(jia)(jia)(jia)載方式(shi)、滲(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)氮濃度(du)(du)(du)、表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)硬(ying)度(du)(du)(du)及(ji)(ji)梯(ti)度(du)(du)(du)、表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)硬(ying)度(du)(du)(du)與心部硬(ying)度(du)(du)(du)之比、層(ceng)(ceng)(ceng)深以(yi)(yi)及(ji)(ji)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)所(suo)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)(can)(can)余(yu)(yu)(yu)壓(ya)應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小和(he)(he)分(fen)(fen)(fen)布等(deng)(deng)因(yin)(yin)(yin)素(su)。大(da)量(liang)試驗(yan)表(biao)(biao)(biao)(biao)明,只(zhi)要是(shi)先加(jia)(jia)(jia)工缺(que)口(kou)(kou)后經化學熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li),則一般說來缺(que)口(kou)(kou)越尖(jian)銳(rui),疲(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)也(ye)(ye)越多。 不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)載方式(shi)下(xia),表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)對疲(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)性能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響也(ye)(ye)不(bu)同。軸向加(jia)(jia)(jia)載時,由(you)于(yu)(yu)不(bu)存在應(ying)(ying)力(li)(li)沿(yan)層(ceng)(ceng)(ceng)深分(fen)(fen)(fen)布不(bu)均(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象(xiang),表(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)和(he)(he)層(ceng)(ceng)(ceng)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)相(xiang)同。在這種(zhong)(zhong)情況(kuang)下(xia),表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)只(zhi)能改善表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)性能,由(you)于(yu)(yu)心部材(cai)料未得到(dao)強(qiang)(qiang)(qiang)化,因(yin)(yin)(yin)而疲(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)有限。在彎曲(qu)和(he)(he)扭轉條件(jian)(jian)(jian)下(xia),應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)布集中(zhong)(zhong)于(yu)(yu)表(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng),表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)(can)(can)余(yu)(yu)(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)和(he)(he)這種(zhong)(zhong)外(wai)加(jia)(jia)(jia)應(ying)(ying)力(li)(li)疊加(jia)(jia)(jia),使表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)實際承(cheng)受(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)降(jiang)低,同時,由(you)于(yu)(yu)表(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)化,因(yin)(yin)(yin)而能有效(xiao)(xiao)地提(ti)(ti)高(gao)(gao)彎曲(qu)和(he)(he)扭轉條件(jian)(jian)(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)。 和(he)(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)、氮化以(yi)(yi)及(ji)(ji)碳(tan)(tan)(tan)氮共滲(shen)等(deng)(deng)化學熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)相(xiang)反,如(ru)果(guo)零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)在熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)過程中(zhong)(zhong)脫碳(tan)(tan)(tan),使表(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)降(jiang)低,則會使材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)大(da)幅(fu)度(du)(du)(du)降(jiang)低。同樣(yang),表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)鍍層(ceng)(ceng)(ceng)(如(ru)鍍Cr、Ni等(deng)(deng))由(you)于(yu)(yu)鍍層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂紋(wen)造(zao)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)口(kou)(kou)效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)、鍍層(ceng)(ceng)(ceng)在基體(ti)金屬中(zhong)(zhong)引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)(can)(can)余(yu)(yu)(yu)拉應(ying)(ying)力(li)(li)以(yi)(yi)及(ji)(ji)電鍍過程中(zhong)(zhong)氫氣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)浸入導到(dao)氫脆等(deng)(deng)原因(yin)(yin)(yin),使疲(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)降(jiang)低。 采(cai)用感應(ying)(ying)淬(cui)火、表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)火焰淬(cui)火以(yi)(yi)及(ji)(ji)低淬(cui)透性鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄殼淬(cui)火,均(jun)可(ke)獲得一定深度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)硬(ying)度(du)(du)(du)化層(ceng)(ceng)(ceng),并在表(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)有利(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)(can)(can)余(yu)(yu)(yu)壓(ya)應(ying)(ying)力(li)(li),因(yin)(yin)(yin)而也(ye)(ye)是(shi)提(ti)(ti)高(gao)(gao)零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)疲(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有效(xiao)(xiao)方法。 表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)滾壓(ya)和(he)(he)噴丸(wan)等(deng)(deng)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li),由(you)于(yu)(yu)能在試樣(yang)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)一定深度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)變硬(ying)化層(ceng)(ceng)(ceng),同時使表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)產生殘(can)(can)(can)余(yu)(yu)(yu)壓(ya)應(ying)(ying)力(li)(li),因(yin)(yin)(yin)而也(ye)(ye)是(shi)提(ti)(ti)高(gao)(gao)疲(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有效(xiao)(xiao)途徑。