金屬機械零件試樣的表面加工狀態顯微應力實驗
顯微應力集中系數和動應力集中系數
上述應力集中系數都不是根據實際使用的金屬材料測定
的,而且那些應力集中系數都是宏觀范圍的。應力集中對疲勞
裂紋萌生和擴展的真實影響往往難以用上述的應力集中系數加
以說明。也就是說,對于所研究的具有一定成分和顯微組織的
金屬材料來說,局部區域的顯微應力集中情況直接影響疲勞裂
紋的萌生和擴展。此外,上述應力集中系數都是靜態測量的。
而實際疲勞試驗或零件構件使用時都是承受動載荷,因此有必
要了解動應力集中程度的大小及其對材料抗疲勞載荷能力的影
響。
可以應用滑移線測定鋼的應力集中系數。
表面狀態
進行疲勞試驗時,金屬試樣的表面加工狀態,即加工質量
直接影響疲勞試驗結果。因此,為了提高實驗的準確性,必須
保證加工質量和加工條件的穩定。
機械零件經機械加工和熱處理后的表面狀態由于兩個因素
影響抗疲勞能力:
(一)機加工后工具在表面上遺留的痕跡,這樣的痕跡起應力
集中即缺口的作用
(二)機加工或熱處理后在金屬表面層中帶來物理化學的變化
對金屬抗疲勞能力具有很大的影響,這種影響可以是有利的,
也可以是不利的。
已經確定,機件表面的質量和機械性能是決定疲勞強度的
重要因素之一。即使是精加工的表面,也仍然是工藝上的或使
用上的應力集中的策源地。機械零件的使用經驗表明,尤其是
高強度材料,僅當機件的表面質量能夠滿足高的要求時,材料
潛在能力的發揮才有可能。
一般來說,金屬對交變應力和交變應變有不同的反
應,所以他們的抵抗疲勞的能力就依賴于施加的載荷條件。對
循環應力的抗力決定于金屬的強度,麗對循環塑性應變的抗力
決定子材料的塑性。金屬對總應變循環的抗力可以看作是彈性
應變抗力或稱疲勞強度,和塑性應變抗力或稱疲勞塑性的總
和
金屬抗疲勞能力的選擇
因為金屬的強度和塑性對于抗疲勞
能力有不同影響,所以金屬的適宜狀態依賴于加載類型和所要
求的壽命。