熱加工低碳鋼試樣切口應力微觀變化檢測顯微鏡
例如，油中整體淬火的齒輪，根據淬火條件的不同，有
的相當于這種情況。
對各種齒輪的彎曲疲勞機理用疲勞過程中齒根圓根處的
組織變化及殘余應力變化進行分析研究的結果，明確的幾點
可歸納如下。
(1)調質鋼齒輪，作用著疲勞極限以上的負荷
時，(晶格)滑移和裂紋都是在壓縮側上比拉伸側發生得早。
發生在壓縮側上的裂紋擴展速度比遲于它發生在拉伸側上的
裂紋的擴展速度小得多，因此疲勞破壞受后發生在拉伸側上
的裂紋所支配。
(2)以相當于疲勞極限的負荷作用時，只在壓縮側上發
生裂紋，它擴展到一定程度，在某一循環次數之后停止其擴
展．即變成所謂的裂紋停留。
(3)以小于而接近疲勞極限的負荷作用時，用倍率為
400的金屬顯微鏡在拉伸側看不到(晶格)滑移帶，而在壓縮
側上可以看到(品格)滑移帶。但是，在任一側都不發生裂
紋．
低碳鋼退火材料的光滑試樣及切口試樣上作用交
變應力時，根據在其表面上產生殘余應力變化的研究結果，
則隨著應力的交變作用在其表面上產生殘余壓縮應力，如果
進一步增加循環次數達到產生微觀裂紋的程度，殘余壓縮應
力即急劇減少，這和本實驗結果的趨向是很一致的。
由于上述交變負荷而引起的在拉伸側產生殘余壓縮應
力，在壓縮側產生殘余拉伸應力，故可以把承受負荷時的二個
齒根圓根處應力狀態看作是局部交變的狀態。然而，這些殘
余應力是隨著循環次數的變化而變化的，所以要把殘余應力
對彎曲疲勞強度的影響明確地表示出來，在現階段是困難的。
以上，分析研究了有關反復正反轉齒輪和中間齒輪在相
應負荷條件下的彎曲疲勞強度以及由于交變負荷在這些齒輪
的齒根圓根處上發生殘余應力的變化情況，根據這些結果，
在實際設計反復正反轉齒輪及中間齒輪時，有必要考慮下列
幾點。
(4)由于壓縮側的裂紋能夠承受垂直于裂紋方向的壓縮
負荷，所以壓縮側裂紋頭端的應力值比齒根圓根處邊緣的應
力值小，而裂紋頭端的應力值達到等于該點材料的疲勞極限
時，裂紋就停止擴展。
(5)齒面硬化齒輪和非硬化齒輪的彎曲疲勞特性顯著地
不同。噴丸硬化、滲碳淬火等齒面硬化齒輪，齒根圓根處的
硬度高，而且齒根圓根處存在著大的殘余壓縮應力，所以
砌比y大，在壓縮側上不發生裂紋。然而，齒根圓根處壓
縮側上存在的殘余壓縮應力的衰減比拉伸側的衰減顯著，所
以反轉后彎曲疲勞壽命、疲勞極限都減小。這種現象即使在
反轉前循環次數小的時候也發生，所以要特別注意。
