鋁合金和碳鋼合金鋼微動磨損截面分析圖像顯微鏡 如果當(dāng)循環(huán)應(yīng)力小于無微動磨損時所需的循環(huán)應(yīng)力時,微動磨損使表面上產(chǎn)生小裂紋,則微動磨損是否影響后來的疲勞強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。關(guān)于表面微觀裂紋在能生長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)力級占其相應(yīng)疲勞極限的比率相同時,高強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)力級下,微動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)期二者后來的微動磨損一疲勞極限也是相同的,因為如對于碳鋼和低合金鋼,導(dǎo)致一定長度的裂紋生長所需的循環(huán)應(yīng)力大致相同。但是,導(dǎo)致微動磨損裂紋生長所需的循環(huán)應(yīng)力值則受微動磨損過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;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)力能阻止微動磨損裂紋擴(kuò)‘展,這一點可以說明,為什么當(dāng)疊加有平均拉應(yīng)力時微動磨損一疲勞強度將明顯地降低到低于零平均載荷值。在任何情況下,如果微動磨損一疲勞極限取決于導(dǎo)致表面裂紋生長所需的交變應(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,從而減輕了微動磨損的影響,但是要獲得更好的效果,就必須使受影響區(qū)的深度大于在所研究的應(yīng)力級下表面微觀裂紋轉(zhuǎn)變成宏觀裂紋時的深度,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,把微動磨損襯墊保持在原位還是把它取下就與其隨后的特性無關(guān)了。
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