金屬試樣金屬鍍層鋼零件表面硬度測量多功能顯微鏡
表面處理
對金屬試樣的表面進行硬化處理，可以提高金屬的疲勞
強度．相反，表面軟化則有降低疲勞強度的作用．
冷作硬化表面的冷作硬化(例如噴丸)可產生殘余壓應
力．殘余壓應力由于可阻止裂紋張開而起到增加疲勞壽命的
作用．在某些材料中，塑性應變可使疲勞強度提高30％之多，
但在另外一些材料中，其效果卻要小得多．這并非一定要限
于長壽命的情況．利用表面滾壓方法也可造成類似的、但更
能精確控制的效果．這對缺口零件特別有效：對曲軸軸頸和
棱角的倒角進行冷作滾壓，就可明顯改善其疲勞性能．發現
冷作滾壓的螺紋也有同樣的效果
表面硬化 利用火焰或感應淬火方法，利用滲碳或滲氮
方法進行表面硬化處理，均能提高鋼的疲勞極限，尤其可提高
彎曲和扭轉疲勞極限(造成直接應力的作用可能很小或根本
就沒有)．這些方法在有應力集中的零件中特別有價值，
有時按照這種方法可使缺口試樣的疲勞強度提高一倍
然而，表面硬化試樣的疲勞極限并不能預測．疲勞裂
紋的起始與擴展受硬化層的影響較大．如果裂紋在零件表面
起始，那么當裂紋穿過硬化層時，其擴展速率較低；但裂紋擴
展到心部時，速度就加快。然而，較常見的是裂紋恰好在硬化
層的下方起始．
表面軟化 表面軟化層是由鋼的脫碳或高強度鋁合金包
覆處理而產生，這對疲勞性能總是有害的．在熱處理或焊接
過程中，如對鋼零件不加防護，它的脫碳可能是有害的．雖然
通過機加工可得到一些改進，而靠噴丸得到的改進要差些，但
較好還是一開始就應避免這一問題．
高強度鋁合金為了改善其耐腐蝕性都用純鋁或鋁一鋅合
金包覆，根據規定的工藝而有不同的類型：如果使用條件的唯
一要求就是控制腐蝕問題，那么把常規疲勞強度降低25乃或
更多也是允許的．不過，人們正在試圖研制出具有與心部材
料強度相當的耐腐蝕包覆層．
金屬鍍層 鋼零件通常使用鎳、鉻、鎘和鋅一類金屬做防
護鍍層，雖然具體細節隨情況不同而會有變化，但一般的概念
似乎是這些處理方法對疲勞抗力都有害，而且隨著鋼的強度
增加，這一不良影響在加�。a生這種不利結果是由兩個因素
引起的．第一，金屬鍍層中必然有缺陷的這一特性為裂紋擴
展提供了場所；第二，鍍層中通常存在殘余拉應力，致使裂紋
一旦形成，就會加速擴展．能改變殘余應力的任何一種方法，
只要能使它變為壓應力，即可提高疲勞性能．
應當強調指出，鍍鋅或鍍鎘在有腐蝕疲勞的時候總是有
利的．
