金属机械零件试样的表面加工状态显微应力实验
显微应力集中系数和动应力集中系数
上述应力集中系数都不是根据实际使用的金属材料测定
的,而且那些应力集中系数都是宏观范围的。应力集中对疲劳
裂纹萌生和扩展的真实影响往往难以用上述的应力集中系数加
以说明。也就是说,对于所研究的具有一定成分和显微组织的
金属材料来说,局部区域的显微应力集中情况直接影响疲劳裂
纹的萌生和扩展。此外,上述应力集中系数都是静态测量的。
而实际疲劳试验或零件构件使用时都是承受动载荷,因此有必
要了解动应力集中程度的大小及其对材料抗疲劳载荷能力的影
响。
可以应用滑移线测定钢的应力集中系数。
表面状态
进行疲劳试验时,金属试样的表面加工状态,即加工质量
直接影响疲劳试验结果。因此,为了提高实验的准确性,必须
保证加工质量和加工条件的稳定。
机械零件经机械加工和热处理后的表面状态由于两个因素
影响抗疲劳能力:
(一)机加工后工具在表面上遗留的痕迹,这样的痕迹起应力
集中即缺口的作用
(二)机加工或热处理后在金属表面层中带来物理化学的变化
对金属抗疲劳能力具有很大的影响,这种影响可以是有利的,
也可以是不利的。
已经确定,机件表面的质量和机械性能是决定疲劳强度的
重要因素之一。即使是精加工的表面,也仍然是工艺上的或使
用上的应力集中的策源地。机械零件的使用经验表明,尤其是
高强度材料,仅当机件的表面质量能够满足高的要求时,材料
潜在能力的发挥才有可能。
一般来说,金属对交变应力和交变应变有不同的反
应,所以他们的抵抗疲劳的能力就依赖于施加的载荷条件。对
循环应力的抗力决定于金属的强度,丽对循环塑性应变的抗力
决定子材料的塑性。金属对总应变循环的抗力可以看作是弹性
应变抗力或称疲劳强度,和塑性应变抗力或称疲劳塑性的总
和
金属抗疲劳能力的选择
因为金属的强度和塑性对于抗疲劳
能力有不同影响,所以金属的适宜状态依赖于加载类型和所要
求的寿命。