鋁合金和碳鋼合金鋼微動磨損截面分析圖像顯微鏡
如果當循環應力小于無微動磨損時所需的循環應力時,微動
磨損使表面上產生小裂紋,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應力下沿試樣截面擴
展和生長。關于表面微觀裂紋在能生長成宏觀裂紋
以前所需擴展到的深度的討論意味著,當應力級占其相應疲勞極
限的比率相同時,高強度鋁合金和合金鋼的這種轉變深度要比銅
和軟鋼為小。因此可以預期,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
力級下,微動磨損在軟鋼和合金鋼中產生的表面裂紋深度相同,
就可以預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,導致一定長度的裂紋生長所
需的循環應力大致相同。但是,導致微動磨損裂紋生長所需的循
環應力值則受微動磨損過程中材料表面上所產生的殘余壓應力的
影響:殘余壓應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和
滑移量。殘余壓應力能阻止微動磨損裂紋擴‘展,這一點可以說
明,為什么當疊加有平均拉應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
極限取決于導致表面裂紋生長所需的交變應力,則隨著平均拉應
力的增大,其值要比材料的常規普通疲勞極限降低得多。、例如,
用噴丸處理來產生表面殘余壓應力,可使表面裂紋閉合,從而減
輕了微動磨損的影響,但是要獲得較好的效果,就必須使受影響
區的深度大于在所研究的應力級下表面微觀裂紋轉變成宏觀裂紋
時的深度,表面微觀裂紋一旦產生并從接觸區的邊緣擴展到大于
接觸區邊緣上所產生的應力場影響域的深度,以致裂紋尖端儀受
試樣中名義應力的影響,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了。