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金属试样金属镀层钢零件表面硬度测量多功能硬度计 |
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金属试样金属镀层钢零件表面硬度测量多功能硬度计表面处理 对金属试样的表面进行硬化处理,可以提高金属的疲劳强度.相反,表面软化则有降低疲劳强度的作用. 冷作硬化表面的冷作硬化(例如喷丸)可产生残余压应力.残余压应力由于可阻止裂纹张开而起到增加疲劳寿命的作用.在某些材料中,塑性应变可使疲劳强度提高30%之多,但在另外一些材料中,其效果却要小得多.这并非一定要限于长寿命的情况.利用表面滚压方法也可造成类似的、但更能精确控制的效果.这对缺口零件特别有效:对曲轴轴颈和棱角的倒角进行冷作滚压,就可明显改善其疲劳性能.发现冷作滚压的螺纹也有同样的效果 表面硬化 利用火焰或感应淬火方法,利用渗碳或渗氮方法进行表面硬化处理,均能提高钢的疲劳极限,尤其可提高弯曲和扭转疲劳极限(造成直接应力的作用可能很小或根本就没有).这些方法在有应力集中的零件中特别有价值,有时按照这种方法可使缺口试样的疲劳强度提高一倍然而,表面硬化试样的疲劳极限并不能预测.疲劳裂纹的起始与扩展受硬化层的影响较大.如果裂纹在零件表面起始,那么当裂纹穿过硬化层时,其扩展速率较低;但裂纹扩展到心部时,速度就加快。然而,常见的是裂纹恰好在硬化层的下方起始. 表面软化 表面软化层是由钢的脱碳或高强度铝合金包覆处理而产生,这对疲劳性能总是有害的.在热处理或焊接过程中,如对钢零件不加防护,它的脱碳可能是有害的.虽然通过机加工可得到一些改进,而靠喷丸得到的改进要差些,但好还是一开始就应避免这一问题. 高强度铝合金为了改善其耐腐蚀性都用纯铝或铝一锌合金包覆,根据规定的工艺而有不同的类型:如果使用条件的要求就是控制腐蚀问题,那么把常规疲劳强度降低25乃或更多也是允许的.不过,人们正在试图研制出具有与心部材料强度相当的耐腐蚀包覆层. 金属镀层 钢零件通常使用镍、铬、镉和锌一类金属做防护镀层,虽然具体细节随情况不同而会有变化,但一般的概念似乎是这些处理方法对疲劳抗力都有害,而且随着钢的强度增加,这一不良影响在加剧.产生这种不利结果是由两个因素引起的.,金属镀层中必然有缺陷的这一特性为裂纹扩展提供了场所;第二,镀层中通常存在残余拉应力,致使裂纹一旦形成,就会加速扩展.能改变残余应力的任何一种方法,只要能使它变为压应力,即可提高疲劳性能. 应当强调指出,镀锌或镀镉在有腐蚀疲劳的时候总是有利的.
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