金属零件焊合工件表面粗糙度分析显微镜
, 金属与金属的接触依然存在,因而还可能发生微凸体的局部焊合。
在这些焊合处,经
常观察到局部塑性变形,这表明焊合发生在高应变疲劳区。解决微
动疲劳的方法是减轻接触疲劳,降低所产生的各种裂纹的扩展速率。但
在选择特殊的处理方法之前,要分析结合部的功能特点减轻接触疲劳的
方法之一是降低摩擦系数,这可通过加入一低摩擦系数材料的薄片,或
者加入固体润滑剂,甚至在某些情况下采用液体润滑剂。但如果结合部
的作用是传递载荷,尤其是切应力,如铆接部件或螺栓紧固件,降低摩擦
系数会将载荷传递给螺栓或铆钉,这将会引起其它的新问题。如果L件
的接合部不要求有易拆卸性,可在接触面上接合一低弹性模量的聚合物
材料,从而局部振动可被聚合物所吸收。借助于一些较好的材料,使振
动情况下螺母与螺栓松弛的问题得到了很好的解决。在某些情况下,接
触表面要具有导电性,因此,任何绝缘的涂层或嵌入体都是不可行的,此
时必须用不易氧化的贵金属(如金或铂等)作为涂层,或控制环境条件以
防止氧化。
接下来要考虑的问题是,在涉及微动疲劳的场合,接触面本身就是
一条缝隙,如果这类表面置于腐蚀的环境中,例如在海水中错用钢丝绳
中的钢丝之间的界面就会发生隙间腐蚀和微动摩擦腐蚀,这比其中任何
一根钢丝单独作用所产生的损伤要大得多。甚至在某些情况下,虽然工
件未被整个介质包围,如在饱含蒸汽的大气中或用在海上设施中,但是
由于毛细作用使气体凝聚成液体并附着在工件表面,这同样会产生与完
全浸泡在海水中相似的结果。另外发现钢制件的氮硫化扩散涂层对防
腐蚀是很有效的。这种方法是将氮原子扩散到金属表层形成一层氮硫
化物扩散涂层,这样便可降低摩擦系数,而氮原子的渗入既使钢得到强
化又增大了表面残余压应力。但测试表明,有渗层的和没有渗层的摩擦
系数差别并不大,但对微动疲劳的影响很明显。
