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(ying)力集(ji)中的影(ying)響(xiang) 


  常規所講的(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)強度(du),都是(shi)用精心加(jia)(jia)工的(de)(de)(de)光滑試樣(yang)測(ce)得的(de)(de)(de),然(ran)(ran)而(er),實(shi)際機械零件都不(bu)可避免地存在著不(bu)同(tong)形式(shi)(shi)的(de)(de)(de)缺(que)口(kou)(kou)(kou)(kou),如臺階(jie)、鍵槽、螺紋和油孔等。這(zhe)些缺(que)口(kou)(kou)(kou)(kou)的(de)(de)(de)存在造(zao)成應(ying)力(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)(zhong),使缺(que)口(kou)(kou)(kou)(kou)根(gen)部的(de)(de)(de)最(zui)大實(shi)際應(ying)力(li)(li)遠(yuan)大于零件所承(cheng)受(shou)的(de)(de)(de)名義應(ying)力(li)(li),零件的(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)破壞往(wang)往(wang)從這(zhe)里(li)開始。 理(li)(li)論應(ying)力(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)Kt:在理(li)(li)想的(de)(de)(de)彈(dan)性條件下(xia),由(you)彈(dan)性理(li)(li)論求得的(de)(de)(de),缺(que)口(kou)(kou)(kou)(kou)根(gen)部的(de)(de)(de)最(zui)大實(shi)際應(ying)力(li)(li)與(yu)名義應(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)比值。 有(you)效(xiao)應(ying)力(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(或疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)應(ying)力(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu))Kf:光滑試樣(yang)的(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)極限σ-1與(yu)缺(que)口(kou)(kou)(kou)(kou)試樣(yang)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)極限σ-1n的(de)(de)(de)比值。 有(you)效(xiao)應(ying)力(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)不(bu)僅受(shou)構件尺寸和形狀的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響,而(er)且受(shou)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)物理(li)(li)性質、加(jia)(jia)工、熱處理(li)(li)等多種因素(su)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響。 有(you)效(xiao)應(ying)力(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)隨著缺(que)口(kou)(kou)(kou)(kou)尖銳程度(du)的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)而(er)增加(jia)(jia),但(dan)通常小于理(li)(li)論應(ying)力(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)。 疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)缺(que)口(kou)(kou)(kou)(kou)敏(min)感度(du)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)q:疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)缺(que)口(kou)(kou)(kou)(kou)敏(min)感度(du)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)表示材(cai)料(liao)對疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)缺(que)口(kou)(kou)(kou)(kou)的(de)(de)(de)敏(min)感程度(du),由(you)下(xia)式(shi)(shi)計算(suan)。 q的(de)(de)(de)數(shu)(shu)據范圍(wei)是(shi)0-1,q值越小,表征材(cai)料(liao)對缺(que)口(kou)(kou)(kou)(kou)越不(bu)敏(min)感。試驗表明,q并(bing)非純(chun)粹是(shi)材(cai)料(liao)常數(shu)(shu),它仍(reng)然(ran)(ran)和缺(que)口(kou)(kou)(kou)(kou)尺寸有(you)關(guan),只有(you)當缺(que)口(kou)(kou)(kou)(kou)半(ban)徑(jing)大于一定值后(hou),q值才基本與(yu)缺(que)口(kou)(kou)(kou)(kou)無關(guan),而(er)且對于不(bu)同(tong)材(cai)料(liao)或處理(li)(li)狀態,此半(ban)徑(jing)值也不(bu)同(tong)。


2. 尺寸因素的影響(xiang) 


  由(you)于(yu)材(cai)料(liao)本身組織的(de)(de)不(bu)均勻性以(yi)及內部缺陷(xian)的(de)(de)存在(zai),尺寸增加(jia)造成材(cai)料(liao)破壞概率的(de)(de)增加(jia),從而降低(di)材(cai)料(liao)的(de)(de)疲勞極限(xian)。尺寸效應(ying)的(de)(de)存在(zai),是把試驗室小試樣(yang)測得的(de)(de)疲勞數據運用于(yu)大尺寸實際零件中的(de)(de)一(yi)個重要問(wen)題(ti),由(you)于(yu)不(bu)可能(neng)把實際尺寸的(de)(de)零件上存在(zai)的(de)(de)應(ying)力(li)集中、應(ying)力(li)梯(ti)度等完全(quan)相似地(di)在(zai)小試樣(yang)上再現出來,從而造成試驗室結果與某些具體零件疲勞破壞之間的(de)(de)互相脫節。


3. 表面(mian)加工狀態的影(ying)響 


  機加(jia)(jia)工(gong)的(de)表(biao)(biao)面總存在著高(gao)低(di)不平的(de)加(jia)(jia)工(gong)痕(hen)跡,這(zhe)些痕(hen)跡就相(xiang)當于(yu)微小缺口(kou),在材(cai)料表(biao)(biao)面造成(cheng)應力集中,從(cong)而降(jiang)低(di)材(cai)料的(de)疲勞(lao)強度。試(shi)驗表(biao)(biao)明,對于(yu)鋼和鋁合(he)金(jin),粗(cu)糙的(de)加(jia)(jia)工(gong)(粗(cu)車)與縱向精拋光(guang)相(xiang)比,疲勞(lao)極限(xian)要降(jiang)低(di)10%-20%甚至更多。材(cai)料的(de)強度越高(gao),則(ze)對表(biao)(biao)面光(guang)潔度越敏感(gan)。 


4. 加載經歷的影響(xiang) 


 實(shi)(shi)際上沒有任何(he)零件(jian)是在絕對(dui)(dui)恒定(ding)的(de)應(ying)力幅條(tiao)件(jian)下工作(zuo),材料(liao)(liao)實(shi)(shi)際工作(zuo)中的(de)超(chao)(chao)載(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)和次載(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)都(dou)會(hui)對(dui)(dui)材料(liao)(liao)的(de)疲(pi)勞(lao)極(ji)限(xian)(xian)產生影響,試驗表明,材料(liao)(liao)普遍存在著超(chao)(chao)載(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)損傷(shang)(shang)(shang)和次載(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)鍛(duan)煉(lian)現(xian)象。 所(suo)謂(wei)超(chao)(chao)載(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)損傷(shang)(shang)(shang)是指(zhi)材料(liao)(liao)在高于疲(pi)勞(lao)極(ji)限(xian)(xian)的(de)載(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)荷下運行(xing)(xing)達(da)到一(yi)定(ding)周次后,將(jiang)造(zao)(zao)成(cheng)材料(liao)(liao)疲(pi)勞(lao)極(ji)限(xian)(xian)的(de)下降。超(chao)(chao)載(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)越(yue)高,造(zao)(zao)成(cheng)損傷(shang)(shang)(shang)所(suo)需的(de)周次越(yue)短(duan),如圖所(suo)示(shi)。 事實(shi)(shi)上,在一(yi)定(ding)條(tiao)件(jian)下,少量次數的(de)超(chao)(chao)載(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)不僅不會(hui)對(dui)(dui)材料(liao)(liao)造(zao)(zao)成(cheng)損傷(shang)(shang)(shang),由(you)于形變(bian)強化、裂(lie)紋尖端(duan)鈍化以及殘余壓應(ying)力的(de)作(zuo)用(yong),還會(hui)對(dui)(dui)材料(liao)(liao)造(zao)(zao)成(cheng)強化,從而提高材料(liao)(liao)的(de)疲(pi)勞(lao)極(ji)限(xian)(xian)。因此,應(ying)對(dui)(dui)超(chao)(chao)載(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)損傷(shang)(shang)(shang)的(de)概念進行(xing)(xing)一(yi)些(xie)補充(chong)和修正。 所(suo)謂(wei)次載(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)鍛(duan)煉(lian)是指(zhi)材料(liao)(liao)在低于疲(pi)勞(lao)極(ji)限(xian)(xian)但高于某一(yi)限(xian)(xian)值的(de)應(ying)力水(shui)平下運行(xing)(xing)一(yi)定(ding)周次后,造(zao)(zao)成(cheng)材料(liao)(liao)疲(pi)勞(lao)極(ji)限(xian)(xian)升高的(de)現(xian)象。次載(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)鍛(duan)煉(lian)的(de)效果(guo)和材料(liao)(liao)本身的(de)性(xing)能(neng)有關,塑性(xing)好(hao)的(de)材料(liao)(liao),一(yi)般來說鍛(duan)煉(lian)周期要長些(xie),鍛(duan)煉(lian)應(ying)力要高些(xie)方能(neng)見效。


5. 化學成分的影響 


  材(cai)料的疲勞強(qiang)(qiang)度與抗拉強(qiang)(qiang)度在一(yi)定(ding)條件下存在著較密切的關系,因此,在一(yi)定(ding)條件下凡能(neng)提高(gao)抗拉強(qiang)(qiang)度的合金元(yuan)素,均可提高(gao)材(cai)料的疲勞強(qiang)(qiang)度。比較而言,碳是影響(xiang)材(cai)料強(qiang)(qiang)度的最主要因素。而一(yi)些在鋼中形成夾雜物的雜質元(yuan)素則對(dui)疲勞強(qiang)(qiang)度產生不(bu)利(li)影響(xiang)。


6. 熱處(chu)理和顯微組(zu)織的影響 


  不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)處理狀態會得到(dao)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)顯(xian)微(wei)組(zu)織,因此,熱(re)(re)處理對(dui)疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)影響,實質上(shang)就(jiu)是顯(xian)微(wei)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)影響。同(tong)一成份(fen)的(de)(de)(de)(de)材料,由(you)于(yu)熱(re)(re)處理不(bu)同(tong),雖然可以得到(dao)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)靜強(qiang)(qiang)度(du)(du),但(dan)由(you)于(yu)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong),疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)可在相當(dang)大的(de)(de)(de)(de)范圍內變化。 在相同(tong)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)水平(ping)時,片(pian)狀珠光體的(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)明顯(xian)要(yao)低于(yu)粒狀珠光體。同(tong)是粒狀珠光體,其滲(shen)碳體顆粒越(yue)(yue)細小,則(ze)疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)越(yue)(yue)高。 顯(xian)微(wei)組(zu)織對(dui)材料疲(pi)勞(lao)性(xing)能的(de)(de)(de)(de)影響,除(chu)了和(he)(he)各種組(zu)織本身(shen)的(de)(de)(de)(de)機械性(xing)能特性(xing)有(you)關外,還和(he)(he)晶粒度(du)(du)以及(ji)復合組(zu)織中組(zu)織的(de)(de)(de)(de)分布特征有(you)關。細化晶粒可提高材料的(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)。 


7. 夾雜物的(de)影(ying)響 


 夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)本身或(huo)由它(ta)而(er)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)洞(dong)相當于(yu)(yu)微小(xiao)(xiao)缺口,在(zai)(zai)交(jiao)變(bian)(bian)載(zai)(zai)荷(he)作(zuo)用(yong)下(xia)將(jiang)產(chan)生應力集(ji)中和應變(bian)(bian)集(ji)中,成(cheng)(cheng)為疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)斷裂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂紋源,對(dui)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)造成(cheng)(cheng)不(bu)良(liang)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)。夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)對(dui)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)僅(jin)取(qu)決(jue)于(yu)(yu)夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)種類(lei)、性(xing)(xing)質(zhi)、形(xing)狀(zhuang)、大小(xiao)(xiao)、數量和分(fen)布,而(er)且(qie)還取(qu)決(jue)于(yu)(yu)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)水平以及外加(jia)(jia)應力水平及狀(zhuang)態等因素。 不(bu)同(tong)(tong)類(lei)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)其機械和物(wu)(wu)(wu)(wu)理性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)不(bu)同(tong)(tong),和母(mu)材(cai)(cai)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差異不(bu)同(tong)(tong),對(dui)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)也不(bu)同(tong)(tong)。一般說來(lai),易(yi)(yi)變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(如(ru)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu))對(dui)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)較(jiao)小(xiao)(xiao),而(er)脆性(xing)(xing)夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(如(ru)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、硅酸鹽(yan)等)則有較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)危(wei)害。 比基體(ti)膨(peng)脹系數大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(如(ru)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu))因在(zai)(zai)基體(ti)中產(chan)生壓應力而(er)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)小(xiao)(xiao),而(er)比基體(ti)膨(peng)脹系數小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)(如(ru)氧化(hua)(hua)(hua)鋁等)因在(zai)(zai)基體(ti)中產(chan)生拉應力而(er)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)大。 夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)與(yu)母(mu)材(cai)(cai)結(jie)合(he)(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緊(jin)密(mi)程(cheng)(cheng)度(du)也會(hui)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強度(du)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)易(yi)(yi)于(yu)(yu)變(bian)(bian)形(xing),和母(mu)材(cai)(cai)結(jie)合(he)(he)緊(jin)密(mi),而(er)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)易(yi)(yi)于(yu)(yu)脫離母(mu)材(cai)(cai),造成(cheng)(cheng)應力集(ji)中。由此可(ke)知,從夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)類(lei)型來(lai)說,硫(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)較(jiao)小(xiao)(xiao),而(er)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、氮化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和硅酸鹽(yan)等則是危(wei)害較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。 不(bu)同(tong)(tong)加(jia)(jia)載(zai)(zai)條(tiao)件(jian)下(xia),夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)對(dui)材(cai)(cai)料(liao)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)也不(bu)同(tong)(tong),在(zai)(zai)高載(zai)(zai)條(tiao)件(jian)下(xia),無論(lun)有沒有夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai),外加(jia)(jia)載(zai)(zai)荷(he)均(jun)足以使材(cai)(cai)料(liao)產(chan)生塑(su)性(xing)(xing)流變(bian)(bian),夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)較(jiao)小(xiao)(xiao),而(er)在(zai)(zai)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)極限(xian)應力范圍,夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)造成(cheng)(cheng)局部應變(bian)(bian)集(ji)中成(cheng)(cheng)為塑(su)性(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)控制因素,從而(er)強烈地(di)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強度(du)。也就(jiu)是說,夾(jia)(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)主(zhu)要是影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)極限(xian),對(dui)高應力條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強度(du)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)明顯。 材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)純凈(jing)度(du)是由熔(rong)煉工藝過程(cheng)(cheng)決(jue)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),因此,采用(yong)凈(jing)化(hua)(hua)(hua)冶煉方法(如(ru)真空(kong)熔(rong)煉、真空(kong)除氣和電渣重熔(rong)等)均(jun)可(ke)有效(xiao)降低鋼中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)雜(za)(za)(za)質(zhi)含(han)量,改(gai)善(shan)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。


8. 表(biao)面性能變化及殘余應(ying)力的(de)影響(xiang) 


  表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)狀(zhuang)態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響除前已提(ti)及(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)光潔度(du)(du)(du)外,還包括表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)機械(xie)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)及(ji)(ji)殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)對(dui)(dui)疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)機械(xie)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)可(ke)以(yi)(yi)是(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)成分(fen)(fen)和(he)組(zu)織(zhi)不(bu)同(tong)所(suo)引(yin)起,也(ye)可(ke)以(yi)(yi)是(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)因形變(bian)(bian)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)(hua)而引(yin)起。 滲碳(tan)、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)和(he)碳(tan)氮(dan)共滲等(deng)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)除了可(ke)以(yi)(yi)增加(jia)(jia)零件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐磨性(xing)(xing)之外,還是(shi)提(ti)高(gao)零件(jian)疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du),特別(bie)是(shi)提(ti)高(gao)耐腐蝕疲(pi)勞(lao)和(he)咬蝕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)有(you)效(xiao)手(shou)段。 表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)對(dui)(dui)疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響主要取決于(yu)(yu)(yu)加(jia)(jia)載方式(shi)、滲層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)氮(dan)濃度(du)(du)(du)、表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)硬(ying)度(du)(du)(du)及(ji)(ji)梯度(du)(du)(du)、表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)硬(ying)度(du)(du)(du)與心部(bu)硬(ying)度(du)(du)(du)之比、層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)深以(yi)(yi)及(ji)(ji)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)處(chu)理(li)(li)(li)所(suo)形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘余(yu)壓應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小和(he)分(fen)(fen)布等(deng)因素。大量(liang)試驗表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)明,只要是(shi)先加(jia)(jia)工缺口后經化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)熱(re)處(chu)理(li)(li)(li),則(ze)一(yi)般說(shuo)來缺口越尖銳(rui),疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)也(ye)越多。 不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)載方式(shi)下(xia),表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)處(chu)理(li)(li)(li)對(dui)(dui)疲(pi)勞(lao)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響也(ye)不(bu)同(tong)。軸向(xiang)加(jia)(jia)載時(shi),由(you)于(yu)(yu)(yu)不(bu)存在應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)沿(yan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)深分(fen)(fen)布不(bu)均(jun)(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象,表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和(he)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)相同(tong)。在這種(zhong)情況下(xia),表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)處(chu)理(li)(li)(li)只能改善表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)性(xing)(xing)能,由(you)于(yu)(yu)(yu)心部(bu)材(cai)料未得(de)到強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)(hua),因而疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)有(you)限。在彎曲(qu)和(he)扭轉(zhuan)(zhuan)條(tiao)件(jian)下(xia),應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)布集中(zhong)(zhong)于(yu)(yu)(yu)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)處(chu)理(li)(li)(li)形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)和(he)這種(zhong)外加(jia)(jia)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)疊加(jia)(jia),使表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)實際承受的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)降低,同(tong)時(shi),由(you)于(yu)(yu)(yu)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)(hua),因而能有(you)效(xiao)地提(ti)高(gao)彎曲(qu)和(he)扭轉(zhuan)(zhuan)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)。 和(he)滲碳(tan)、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)以(yi)(yi)及(ji)(ji)碳(tan)氮(dan)共滲等(deng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)相反,如果零件(jian)在熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)過程中(zhong)(zhong)脫碳(tan),使表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)降低,則(ze)會使材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)大幅度(du)(du)(du)降低。同(tong)樣,表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(如鍍(du)(du)Cr、Ni等(deng))由(you)于(yu)(yu)(yu)鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂紋造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺口效(xiao)應(ying)(ying)(ying)、鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)在基體金屬中(zhong)(zhong)引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘余(yu)拉應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)以(yi)(yi)及(ji)(ji)電鍍(du)(du)過程中(zhong)(zhong)氫氣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)浸入(ru)導(dao)到氫脆(cui)等(deng)原因,使疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)降低。 采用(yong)感應(ying)(ying)(ying)淬火(huo)、表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)火(huo)焰淬火(huo)以(yi)(yi)及(ji)(ji)低淬透性(xing)(xing)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄(bo)殼(ke)淬火(huo),均(jun)(jun)可(ke)獲(huo)得(de)一(yi)定深度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)硬(ying)度(du)(du)(du)化(hua)(hua)(hua)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),并在表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)形成有(you)利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘余(yu)壓應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li),因而也(ye)是(shi)提(ti)高(gao)零件(jian)疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)方法。 表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)滾壓和(he)噴丸(wan)等(deng)處(chu)理(li)(li)(li),由(you)于(yu)(yu)(yu)能在試樣表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)形成一(yi)定深度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形變(bian)(bian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),同(tong)時(shi)使表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)產生(sheng)殘余(yu)壓應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li),因而也(ye)是(shi)提(ti)高(gao)疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)途徑。