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(li)集(ji)中的(de)影響
常(chang)規所講的(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)強度(du),都是(shi)(shi)用精心(xin)加工的(de)(de)(de)(de)光滑試樣(yang)測(ce)得的(de)(de)(de)(de),然而(er)(er),實際機械零件都不(bu)(bu)可避免地(di)存在著不(bu)(bu)同(tong)形(xing)式的(de)(de)(de)(de)缺(que)(que)(que)口(kou)(kou)(kou),如臺階、鍵槽(cao)、螺(luo)紋(wen)和油孔等。這(zhe)些缺(que)(que)(que)口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)存在造成應(ying)(ying)(ying)力集(ji)中(zhong)(zhong),使(shi)缺(que)(que)(que)口(kou)(kou)(kou)根部(bu)的(de)(de)(de)(de)最大實際應(ying)(ying)(ying)力遠大于(yu)(yu)零件所承(cheng)受(shou)的(de)(de)(de)(de)名義(yi)應(ying)(ying)(ying)力,零件的(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)破(po)壞往(wang)往(wang)從這(zhe)里開始。 理(li)(li)(li)論應(ying)(ying)(ying)力集(ji)中(zhong)(zhong)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(shu)Kt:在理(li)(li)(li)想的(de)(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)條件下(xia),由彈(dan)性(xing)理(li)(li)(li)論求得的(de)(de)(de)(de),缺(que)(que)(que)口(kou)(kou)(kou)根部(bu)的(de)(de)(de)(de)最大實際應(ying)(ying)(ying)力與(yu)名義(yi)應(ying)(ying)(ying)力的(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)值。 有(you)(you)效應(ying)(ying)(ying)力集(ji)中(zhong)(zhong)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(shu)(或疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)應(ying)(ying)(ying)力集(ji)中(zhong)(zhong)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(shu))Kf:光滑試樣(yang)的(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)極限(xian)σ-1與(yu)缺(que)(que)(que)口(kou)(kou)(kou)試樣(yang)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)極限(xian)σ-1n的(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)值。 有(you)(you)效應(ying)(ying)(ying)力集(ji)中(zhong)(zhong)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(shu)不(bu)(bu)僅受(shou)構(gou)件尺寸(cun)和形(xing)狀的(de)(de)(de)(de)影響,而(er)(er)且受(shou)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)性(xing)質、加工、熱處理(li)(li)(li)等多種(zhong)因素(su)的(de)(de)(de)(de)影響。 有(you)(you)效應(ying)(ying)(ying)力集(ji)中(zhong)(zhong)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(shu)隨著缺(que)(que)(que)口(kou)(kou)(kou)尖(jian)銳(rui)程度(du)的(de)(de)(de)(de)增加而(er)(er)增加,但通常(chang)小于(yu)(yu)理(li)(li)(li)論應(ying)(ying)(ying)力集(ji)中(zhong)(zhong)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(shu)。 疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)缺(que)(que)(que)口(kou)(kou)(kou)敏(min)感(gan)度(du)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(shu)q:疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)缺(que)(que)(que)口(kou)(kou)(kou)敏(min)感(gan)度(du)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(shu)表示材(cai)料對疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)缺(que)(que)(que)口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)敏(min)感(gan)程度(du),由下(xia)式計算。 q的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)據范圍是(shi)(shi)0-1,q值越(yue)小,表征材(cai)料對缺(que)(que)(que)口(kou)(kou)(kou)越(yue)不(bu)(bu)敏(min)感(gan)。試驗表明,q并非純(chun)粹是(shi)(shi)材(cai)料常(chang)數(shu)(shu)(shu)(shu),它仍然和缺(que)(que)(que)口(kou)(kou)(kou)尺寸(cun)有(you)(you)關(guan),只(zhi)有(you)(you)當缺(que)(que)(que)口(kou)(kou)(kou)半徑大于(yu)(yu)一(yi)定值后(hou),q值才基本(ben)與(yu)缺(que)(que)(que)口(kou)(kou)(kou)無關(guan),而(er)(er)且對于(yu)(yu)不(bu)(bu)同(tong)材(cai)料或處理(li)(li)(li)狀態(tai),此半徑值也不(bu)(bu)同(tong)。
2. 尺(chi)寸因(yin)素的(de)影響
由(you)于材料(liao)本身組(zu)織的(de)(de)(de)不(bu)均勻性(xing)以及(ji)內部(bu)缺陷的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai),尺(chi)(chi)寸增(zeng)加造成材料(liao)破(po)(po)壞概率的(de)(de)(de)增(zeng)加,從(cong)而(er)降低材料(liao)的(de)(de)(de)疲勞極(ji)限。尺(chi)(chi)寸效(xiao)應(ying)的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai),是把試(shi)驗室小試(shi)樣測得(de)的(de)(de)(de)疲勞數據運用于大尺(chi)(chi)寸實際零件(jian)(jian)中的(de)(de)(de)一個重要(yao)問題,由(you)于不(bu)可能把實際尺(chi)(chi)寸的(de)(de)(de)零件(jian)(jian)上存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)應(ying)力集中、應(ying)力梯度等完全(quan)相似地在(zai)(zai)(zai)小試(shi)樣上再現出來(lai),從(cong)而(er)造成試(shi)驗室結(jie)果與某些具體(ti)零件(jian)(jian)疲勞破(po)(po)壞之(zhi)間的(de)(de)(de)互相脫(tuo)節。
3. 表面(mian)加工狀態的影響
機加(jia)工的表面(mian)總存(cun)在著高低不平的加(jia)工痕(hen)跡(ji),這些(xie)痕(hen)跡(ji)就相(xiang)當于微小缺口(kou),在材料表面(mian)造成應力集中,從而降低材料的疲勞強度。試(shi)驗表明,對于鋼和鋁合金,粗(cu)糙的加(jia)工(粗(cu)車)與縱(zong)向(xiang)精拋光(guang)(guang)相(xiang)比,疲勞極(ji)限要降低10%-20%甚至更多。材料的強度越(yue)高,則對表面(mian)光(guang)(guang)潔度越(yue)敏感(gan)。
4. 加(jia)載經歷的影響(xiang)
實際上沒有任何零件(jian)是(shi)在(zai)(zai)絕對恒定(ding)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)幅條(tiao)件(jian)下工(gong)作,材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)實際工(gong)作中(zhong)的(de)(de)(de)超(chao)載(zai)(zai)和次(ci)(ci)載(zai)(zai)都會對材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)疲(pi)(pi)(pi)勞極(ji)限產生影響(xiang),試驗表明(ming),材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)普遍存在(zai)(zai)著超(chao)載(zai)(zai)損傷和次(ci)(ci)載(zai)(zai)鍛(duan)煉(lian)現(xian)象。 所(suo)謂(wei)(wei)超(chao)載(zai)(zai)損傷是(shi)指材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)在(zai)(zai)高于(yu)(yu)(yu)疲(pi)(pi)(pi)勞極(ji)限的(de)(de)(de)載(zai)(zai)荷(he)下運行達到一(yi)定(ding)周次(ci)(ci)后,將造(zao)(zao)成(cheng)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)疲(pi)(pi)(pi)勞極(ji)限的(de)(de)(de)下降(jiang)。超(chao)載(zai)(zai)越(yue)(yue)高,造(zao)(zao)成(cheng)損傷所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)周次(ci)(ci)越(yue)(yue)短,如圖(tu)所(suo)示。 事實上,在(zai)(zai)一(yi)定(ding)條(tiao)件(jian)下,少(shao)量次(ci)(ci)數的(de)(de)(de)超(chao)載(zai)(zai)不(bu)僅(jin)不(bu)會對材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)造(zao)(zao)成(cheng)損傷,由于(yu)(yu)(yu)形變強化、裂紋尖端鈍化以及殘余壓應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)作用,還會對材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)造(zao)(zao)成(cheng)強化,從而(er)提高材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)疲(pi)(pi)(pi)勞極(ji)限。因此,應(ying)(ying)(ying)對超(chao)載(zai)(zai)損傷的(de)(de)(de)概念(nian)進行一(yi)些補充和修正(zheng)。 所(suo)謂(wei)(wei)次(ci)(ci)載(zai)(zai)鍛(duan)煉(lian)是(shi)指材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)在(zai)(zai)低于(yu)(yu)(yu)疲(pi)(pi)(pi)勞極(ji)限但高于(yu)(yu)(yu)某一(yi)限值的(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)水平下運行一(yi)定(ding)周次(ci)(ci)后,造(zao)(zao)成(cheng)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)疲(pi)(pi)(pi)勞極(ji)限升高的(de)(de)(de)現(xian)象。次(ci)(ci)載(zai)(zai)鍛(duan)煉(lian)的(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)和材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)本(ben)身的(de)(de)(de)性能有關,塑性好(hao)的(de)(de)(de)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao),一(yi)般(ban)來說鍛(duan)煉(lian)周期要長些,鍛(duan)煉(lian)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)要高些方能見效(xiao)。
5. 化學成分的影響
材(cai)料的(de)疲(pi)勞強(qiang)度(du)(du)與抗拉強(qiang)度(du)(du)在(zai)一(yi)定條件下存在(zai)著較(jiao)密切的(de)關系,因此,在(zai)一(yi)定條件下凡能提高抗拉強(qiang)度(du)(du)的(de)合金(jin)元素,均可提高材(cai)料的(de)疲(pi)勞強(qiang)度(du)(du)。比較(jiao)而言,碳是影(ying)響材(cai)料強(qiang)度(du)(du)的(de)最主要因素。而一(yi)些在(zai)鋼中(zhong)形(xing)成夾(jia)雜物的(de)雜質元素則(ze)對(dui)疲(pi)勞強(qiang)度(du)(du)產生不利(li)影(ying)響。
6. 熱(re)處(chu)理和顯微組織的影響
不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)熱處理狀(zhuang)(zhuang)態會得(de)(de)到不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)顯(xian)(xian)微組(zu)織(zhi)(zhi),因此,熱處理對疲(pi)勞(lao)強度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang),實(shi)質上就(jiu)是顯(xian)(xian)微組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。同(tong)(tong)一成份的(de)(de)(de)(de)(de)材料,由于熱處理不(bu)同(tong)(tong),雖然可以得(de)(de)到相同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)靜強度(du)(du)(du),但由于組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong),疲(pi)勞(lao)強度(du)(du)(du)可在相當(dang)大的(de)(de)(de)(de)(de)范圍內(nei)變化(hua)。 在相同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)水平時,片狀(zhuang)(zhuang)珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)強度(du)(du)(du)明顯(xian)(xian)要低于粒(li)狀(zhuang)(zhuang)珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)。同(tong)(tong)是粒(li)狀(zhuang)(zhuang)珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti),其滲碳體(ti)顆粒(li)越細(xi)小,則疲(pi)勞(lao)強度(du)(du)(du)越高(gao)。 顯(xian)(xian)微組(zu)織(zhi)(zhi)對材料疲(pi)勞(lao)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang),除(chu)了和(he)各種組(zu)織(zhi)(zhi)本(ben)身的(de)(de)(de)(de)(de)機械性(xing)(xing)能特(te)性(xing)(xing)有關外,還和(he)晶粒(li)度(du)(du)(du)以及(ji)復(fu)合(he)組(zu)織(zhi)(zhi)中(zhong)組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)分布特(te)征有關。細(xi)化(hua)晶粒(li)可提(ti)高(gao)材料的(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)強度(du)(du)(du)。
7. 夾雜物的影響
夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)本身或(huo)由(you)它而產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔洞相當于微小缺口,在(zai)(zai)(zai)交(jiao)變(bian)載荷作用(yong)下將(jiang)產生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)力(li)集(ji)(ji)中(zhong)和(he)應(ying)(ying)(ying)變(bian)集(ji)(ji)中(zhong),成為疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)斷裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)紋源,對(dui)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)造(zao)成不(bu)(bu)良影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)對(dui)疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)僅取(qu)(qu)決(jue)(jue)于夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)種類(lei)、性(xing)(xing)(xing)質、形狀、大小、數(shu)量和(he)分布(bu),而且(qie)還取(qu)(qu)決(jue)(jue)于材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)水(shui)平以(yi)及外加(jia)應(ying)(ying)(ying)力(li)水(shui)平及狀態(tai)等(deng)因(yin)(yin)(yin)素(su)。 不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)類(lei)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)其機械和(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)理性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong),和(he)母(mu)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差異不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong),對(dui)疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)也(ye)(ye)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)。一(yi)般說來,易變(bian)形的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)(xing)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(如(ru)(ru)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu))對(dui)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)較小,而脆性(xing)(xing)(xing)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(如(ru)(ru)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、硅酸(suan)鹽等(deng))則有(you)較大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)危(wei)害(hai)。 比(bi)基(ji)體(ti)膨脹系數(shu)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(如(ru)(ru)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu))因(yin)(yin)(yin)在(zai)(zai)(zai)基(ji)體(ti)中(zhong)產生(sheng)(sheng)壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)而影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)小,而比(bi)基(ji)體(ti)膨脹系數(shu)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(如(ru)(ru)氧化(hua)(hua)(hua)鋁等(deng))因(yin)(yin)(yin)在(zai)(zai)(zai)基(ji)體(ti)中(zhong)產生(sheng)(sheng)拉應(ying)(ying)(ying)力(li)而影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)大。 夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)與母(mu)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)結(jie)合的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緊密程度(du)(du)也(ye)(ye)會(hui)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)易于變(bian)形,和(he)母(mu)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)結(jie)合緊密,而氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)易于脫(tuo)離(li)母(mu)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai),造(zao)成應(ying)(ying)(ying)力(li)集(ji)(ji)中(zhong)。由(you)此可(ke)(ke)知(zhi),從夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)類(lei)型來說,硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)較小,而氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、氮化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硅酸(suan)鹽等(deng)則是危(wei)害(hai)較大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。 不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)加(jia)載條件下,夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)對(dui)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)也(ye)(ye)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong),在(zai)(zai)(zai)高載條件下,無論有(you)沒有(you)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai),外加(jia)載荷均足(zu)以(yi)使材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料產生(sheng)(sheng)塑性(xing)(xing)(xing)流變(bian),夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)較小,而在(zai)(zai)(zai)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)極限應(ying)(ying)(ying)力(li)范圍,夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)造(zao)成局(ju)部(bu)應(ying)(ying)(ying)變(bian)集(ji)(ji)中(zhong)成為塑性(xing)(xing)(xing)變(bian)形的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)控制因(yin)(yin)(yin)素(su),從而強(qiang)烈地影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)。也(ye)(ye)就是說,夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)主(zhu)要是影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)極限,對(dui)高應(ying)(ying)(ying)力(li)條件下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)明顯。 材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)純凈度(du)(du)是由(you)熔煉工(gong)藝過程決(jue)(jue)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),因(yin)(yin)(yin)此,采用(yong)凈化(hua)(hua)(hua)冶(ye)煉方法(如(ru)(ru)真空(kong)熔煉、真空(kong)除氣和(he)電渣(zha)重熔等(deng))均可(ke)(ke)有(you)效降低鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)雜(za)質含量,改善材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。
8. 表(biao)面性能變化及殘余(yu)應力的(de)影響(xiang)
表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)狀態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)除前已(yi)提及(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)光潔度(du)(du)(du)(du)(du)外,還包括(kuo)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)及(ji)(ji)(ji)(ji)殘(can)余(yu)(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)對(dui)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)可(ke)(ke)以(yi)是(shi)(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)化(hua)學(xue)(xue)成(cheng)分和(he)(he)組(zu)織不(bu)(bu)(bu)同(tong)所引起(qi)(qi),也可(ke)(ke)以(yi)是(shi)(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)因(yin)形(xing)變強(qiang)化(hua)而引起(qi)(qi)。 滲碳(tan)、氮化(hua)和(he)(he)碳(tan)氮共滲等(deng)(deng)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)除了可(ke)(ke)以(yi)增加(jia)(jia)(jia)(jia)零(ling)(ling)(ling)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐磨(mo)性(xing)(xing)之外,還是(shi)(shi)提高(gao)(gao)(gao)零(ling)(ling)(ling)件疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du),特別是(shi)(shi)提高(gao)(gao)(gao)耐腐蝕疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)和(he)(he)咬蝕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)有(you)效(xiao)(xiao)手段。 表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)化(hua)學(xue)(xue)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)對(dui)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)主要(yao)取決于加(jia)(jia)(jia)(jia)載(zai)方式、滲層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)氮濃度(du)(du)(du)(du)(du)、表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)硬度(du)(du)(du)(du)(du)及(ji)(ji)(ji)(ji)梯度(du)(du)(du)(du)(du)、表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)硬度(du)(du)(du)(du)(du)與心部硬度(du)(du)(du)(du)(du)之比、層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)深(shen)以(yi)及(ji)(ji)(ji)(ji)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)處(chu)(chu)理(li)(li)所形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)余(yu)(yu)壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小和(he)(he)分布等(deng)(deng)因(yin)素。大量試驗表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)明,只要(yao)是(shi)(shi)先加(jia)(jia)(jia)(jia)工缺(que)(que)口后經化(hua)學(xue)(xue)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li),則一(yi)般說來缺(que)(que)口越尖銳,疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)(gao)(gao)也越多(duo)。 不(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)載(zai)方式下,表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)處(chu)(chu)理(li)(li)對(dui)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)也不(bu)(bu)(bu)同(tong)。軸(zhou)向加(jia)(jia)(jia)(jia)載(zai)時,由于不(bu)(bu)(bu)存在(zai)應(ying)(ying)(ying)力(li)沿層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)深(shen)分布不(bu)(bu)(bu)均(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象(xiang),表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和(he)(he)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)相(xiang)同(tong)。在(zai)這種(zhong)情況下,表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)處(chu)(chu)理(li)(li)只能(neng)(neng)改善表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)性(xing)(xing)能(neng)(neng),由于心部材(cai)料(liao)未得到(dao)強(qiang)化(hua),因(yin)而疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)(gao)(gao)有(you)限。在(zai)彎曲和(he)(he)扭(niu)轉條件下,應(ying)(ying)(ying)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分布集中(zhong)(zhong)于表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)處(chu)(chu)理(li)(li)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)余(yu)(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)和(he)(he)這種(zhong)外加(jia)(jia)(jia)(jia)應(ying)(ying)(ying)力(li)疊加(jia)(jia)(jia)(jia),使(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)實(shi)際承受(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)降(jiang)(jiang)低,同(tong)時,由于表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)化(hua),因(yin)而能(neng)(neng)有(you)效(xiao)(xiao)地(di)提高(gao)(gao)(gao)彎曲和(he)(he)扭(niu)轉條件下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)。 和(he)(he)滲碳(tan)、氮化(hua)以(yi)及(ji)(ji)(ji)(ji)碳(tan)氮共滲等(deng)(deng)化(hua)學(xue)(xue)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)相(xiang)反,如(ru)(ru)果零(ling)(ling)(ling)件在(zai)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)脫碳(tan),使(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)降(jiang)(jiang)低,則會(hui)使(shi)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)大幅(fu)度(du)(du)(du)(du)(du)降(jiang)(jiang)低。同(tong)樣,表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(如(ru)(ru)鍍(du)Cr、Ni等(deng)(deng))由于鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂紋造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)(que)口效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)(ying)、鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)在(zai)基體金(jin)屬中(zhong)(zhong)引起(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)余(yu)(yu)拉應(ying)(ying)(ying)力(li)以(yi)及(ji)(ji)(ji)(ji)電鍍(du)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)氫氣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)浸入(ru)導到(dao)氫脆(cui)等(deng)(deng)原因(yin),使(shi)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)降(jiang)(jiang)低。 采用感應(ying)(ying)(ying)淬(cui)火(huo)(huo)、表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)火(huo)(huo)焰淬(cui)火(huo)(huo)以(yi)及(ji)(ji)(ji)(ji)低淬(cui)透性(xing)(xing)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄(bo)殼淬(cui)火(huo)(huo),均(jun)可(ke)(ke)獲得一(yi)定深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)硬度(du)(du)(du)(du)(du)化(hua)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),并在(zai)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)形(xing)成(cheng)有(you)利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)余(yu)(yu)壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li),因(yin)而也是(shi)(shi)提高(gao)(gao)(gao)零(ling)(ling)(ling)件疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)(xiao)方法。 表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)滾壓(ya)和(he)(he)噴丸等(deng)(deng)處(chu)(chu)理(li)(li),由于能(neng)(neng)在(zai)試樣表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)形(xing)成(cheng)一(yi)定深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)變硬化(hua)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),同(tong)時使(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)產生殘(can)余(yu)(yu)壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li),因(yin)而也是(shi)(shi)提高(gao)(gao)(gao)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)(xiao)途徑。

