鋁合金和碳鋼合金鋼微動(dòng)磨損截面分析圖像顯微鏡
如果當(dāng)循環(huán)應(yīng)力小于無(wú)微動(dòng)磨損時(shí)所需的循環(huán)應(yīng)力時(shí),微動(dòng)
磨損使表面上產(chǎn)生小裂紋,則微動(dòng)磨損是否影響后來(lái)的疲勞強(qiáng)度
將取決于表面裂紋是否能在所加的名義循環(huán)應(yīng)力下沿試樣截面擴(kuò)
展和生長(zhǎng)。關(guān)于表面微觀裂紋在能生長(zhǎng)成宏觀裂紋
以前所需擴(kuò)展到的深度的討論意味著,當(dāng)應(yīng)力級(jí)占其相應(yīng)疲勞極
限的比率相同時(shí),高強(qiáng)度鋁合金和合金鋼的這種轉(zhuǎn)變深度要比銅
和軟鋼為小。因此可以預(yù)期,微動(dòng)磨損使前兩種材料的普通疲勞
極限按比例降低得比后兩種材料多。但是,如果在一定的名義應(yīng)
力級(jí)下,微動(dòng)磨損在軟鋼和合金鋼中產(chǎn)生的表面裂紋深度相同,
就可以預(yù)期二者后來(lái)的微動(dòng)磨損一疲勞極限也是相同的,因?yàn)槿?/p>
對(duì)于碳鋼和低合金鋼,導(dǎo)致一定長(zhǎng)度的裂紋生長(zhǎng)所
需的循環(huán)應(yīng)力大致相同。但是,導(dǎo)致微動(dòng)磨損裂紋生長(zhǎng)所需的循
環(huán)應(yīng)力值則受微動(dòng)磨損過(guò)程中材料表面上所產(chǎn)生的殘余壓應(yīng)力的
影響:殘余壓應(yīng)力的大小和深入表面下的深度都影響裂紋隨后的
生長(zhǎng);而二者都取決于接觸壓力、兩接觸材料之間的摩擦系數(shù)和
滑移量。殘余壓應(yīng)力能阻止微動(dòng)磨損裂紋擴(kuò)‘展,這一點(diǎn)可以說(shuō)
明,為什么當(dāng)疊加有平均拉應(yīng)力時(shí)微動(dòng)磨損一疲勞強(qiáng)度將明顯地
降低到低于零平均載荷值。在任何情況下,如果微動(dòng)磨損一疲勞
極限取決于導(dǎo)致表面裂紋生長(zhǎng)所需的交變應(yīng)力,則隨著平均拉應(yīng)
力的增大,其值要比材料的常規(guī)普通疲勞極限降低得多。、例如,
用噴丸處理來(lái)產(chǎn)生表面殘余壓應(yīng)力,可使表面裂紋閉合,從而減
輕了微動(dòng)磨損的影響,但是要獲得最好的效果,就必須使受影響
區(qū)的深度大于在所研究的應(yīng)力級(jí)下表面微觀裂紋轉(zhuǎn)變成宏觀裂紋
時(shí)的深度,表面微觀裂紋一旦產(chǎn)生并從接觸區(qū)的邊緣擴(kuò)展到大于
接觸區(qū)邊緣上所產(chǎn)生的應(yīng)力場(chǎng)影響域的深度,以致裂紋尖端儀受
試樣中名義應(yīng)力的影響,把微動(dòng)磨損襯墊保持在原位還是把它取
下就與其隨后的特性無(wú)關(guān)了。
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