表面状态及尺寸因素的影响因素分析(一)

   日期:2022-08-23     来源:网络整理    作者:二手钢材网    浏览:261    评论:0    
核心提示:一般用Kt表示应力集中程度,用Kf和qf说明应力集中对疲劳强度的影响程度。材料强度愈高,表面粗糙度对疲劳极限的影响愈显著。(2)抗拉强度:愈高的材料,加工方法对其疲劳极限的影响愈大。3.尺寸因素:机件尺寸对按劳强度也有较大的影响,在弯曲、扭转载荷作用下其影响更大。一般来说,随着机件尺寸的增大,其疲劳强度下降,这种现象称为疲劳强度尺寸效应。过高,材料疲劳强度下降。

一、工作条件

1、负荷频率:在一定范围内可提高疲劳硬度;

2、二次载荷运动:超过疲劳极限的挠度称为二次载荷。金属在高于疲劳极限的挠度下运行一定次数后,可以提高疲劳极限。这些亚负荷强化作用被称为亚负荷锻造。这些现象可能是由于偏转应变循环和局部偏转集中松弛而硬化的结果。

3、气温:气温升高时,材料的疲劳硬度降低,气温降低时,材料的疲劳硬度增加。

4、腐蚀性介质:腐蚀性环境介质会使金属表面产生腐蚀坑缺陷,使材料的疲劳硬度增加,形成腐蚀疲劳。腐蚀疲劳曲线没有水平线段。也就是说,没有无限寿命的疲劳极限,只有条件疲劳极限。

二。表面状况和规范激励的影响

1.挠度集中:机器表面的缺口挠度集中,往往是造成疲劳破坏的主要原因。通常用Kt来表示挠度集中程度,用Kf和qf来描述挠度浓度对疲劳硬度的影响程度。

2.表面状态

(1)表面粗糙度:表面粗糙度越低,材料的疲劳极限越高;材料越高,疲劳极限越低。材料的硬度越高,表面的效果越明显疲劳极限上的粗糙度。得到的粗糙度是不同的。

(2)伸长硬度:材料越高,加工方法对其疲劳极限的影响越大。因此,在使用高硬度材料制造承受循环载荷的零件时,必须对表面进行更仔细的加工不允许有凹痕、划痕或大的缺陷,否则疲劳极限会显着降低。

3、规格激励:机器零件的规格对劳动的硬度也有较大的影响,在弯曲和扭转载荷的作用下影响更大。一般来说,随着机器尺寸的减小,其疲劳硬度增加,这些现象称为疲劳硬度尺寸效应。它的大小可以用大小效应系数来表示。

三。表面强化和残余挠度的影响

表面强化处理具有双重作用:提高表层硬度;提供面层的残余压缩挠度和抵消面层的部分拉伸挠度。

表面强化方法一般包括表面蚀刻和旋压、表面渗碳和表面物理热处理。四。材料成分和组织的影响

1、合金成分:合金成分是决定材料结构的基本元素。在各种结构工程材料中,结构钢的疲劳硬度最高,因此应用广泛。

在结构钢中,碳是影响疲劳硬度的重要元素。当强度>HRC40时,疲劳硬度随着碳浓度的降低而降低。在低端钢材强度的影响因素,材料的疲劳硬度增加。钢中其他合金元素的作用主要是通过提高钢的淬透性,提高钢的硬度来影响疲劳硬度。

2 微观结构:

(1)细化碳化物之所以能提高疲劳硬度,不难理解疲劳裂纹沿氢键脱落的位错堆积机理。此外,细化碳化物还可以提高抗滑移变形能力,抑制循环。滑带和裂纹的产生降低了裂纹扩展的氢键阻力,也有利于提高疲劳硬度。

(2)结构钢的热处理组织有正火组织、淬火渗碳组织和等温渗碳组织三种。通常正火组织因烧蚀而呈块状钢材强度的影响因素,其疲劳硬度最低,渗碳和渗碳组织由于烧蚀呈颗粒状,其疲劳硬度高于正火,而且随着渗碳温度的不同,分散晶粒的大小、数量和硬度也不同,因此疲劳硬度也不同。

 
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