表面粗糙度與零件表面的加工硬化層測量顯微鏡
金屬材料和零件、構件的疲勞強度不僅因為交變應力(載
荷)循環次數的多少而改變,還會因為材料本身的質量、零件
的形狀、加工表面質量以及使用和維護的情況而變化。
金屬零件的疲勞破壞,一般是因為零件表面上的顯微裂
紋逐步擴展而造成的,所以零件的疲勞強度與表面質量有著
密切的關系。
不同表面粗糙度的幾種試件進行彎曲疲
勞試驗的結果。從表中的數值可以看出,隨著表面粗糙度的
下降,疲勞強度也下降。這主要是因為零件表面愈粗糙,應力
集中愈嚴重,在交變應力作用下,’愈容易產生裂紋并逐漸擴
展。同時鋼的強度愈大,因為晶粒細小,組織緊密而對應力集
中就比較敏感,表面粗糙度對疲勞強度的影響也就愈大。
金屬表層的物理機械性質對疲勞強度的影響也很大,有
時甚至超過表面粗糙度的影響。零件表面的加工硬化層,會
阻礙已有微裂紋的擴大和新裂紋的出現,因此可以提高零件
的疲勞強度。但是,如果加工硬化過大,反而會因為零件表面
顯微裂紋的增加而降低疲勞強度。零件表層殘留應力的符號
低了45-50%。這就說明了盡管你可以通過計算或憑經驗
求出靜配合的過盈量是多少,但是如果配合件的表面粗糙度
不高,在裝配時會由于配合表面的凸峰被擠壓平,使實際的過
盈減少而降低了靜配合強度。當然在動配合時,由于切削加
工后的恁值太大,間隙也會很快地增大而使配合精度降低
(特別對于尺寸小、精度高的動配合件的影響更大)。由此可
見,切削加工后的表面如果太粗糙,則不平度的平均高度值
風必然會影響配合精度。所以一般對于一定的配合精度,都
要求有較低的粗糙度來保證