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金屬疲勞強度影響因素
閱讀：1747 發(fā)布時間：2013-2-21
影響金屬疲勞強度的因素有多種，下面主要給大家介紹常見的一些疲勞強度影響因素。
1、屈服強度
材料的屈服強度和疲勞極限之間有一定的關系,，一般來說，材料的屈服強度越高，疲勞強度也越高,，因此，為了提高彈簧的疲勞強度應設法提高彈簧材料的屈服強度,，或采用屈服強度和抗拉強度比值高的材料,。對同一材料來說，細晶粒組織比粗細晶粒組織具有更高的屈服強度,。
2,、表面狀態(tài)
zui大應力多發(fā)生在彈簧材料的表層，所以彈簧的表面質量對疲勞強度的影響很大,。彈簧材料在軋制,、拉拔和卷制過程中造成的裂紋、疵點和傷痕等缺陷往往是造成彈簧疲勞斷裂的原因,。
材料表面粗糙度愈小,，應力集中愈小,，疲勞強度也愈高。材料表面粗糙度對疲勞極限的影響,。隨著表面粗糙度的增加,，疲勞極限下降。在同一粗糙度的情況下,，不同的鋼種及不同的卷制方法其疲勞極限降低程度也不同,，如冷卷彈簧降低程度就比熱卷彈簧小。因為鋼制熱卷彈簧及其熱處理加熱時,，由于氧化使彈簧材料表面變粗糙和產(chǎn)生脫碳現(xiàn)象,，這樣就降低了彈簧的疲勞強度。
對材料表面進行磨削,、強壓,、拋丸和滾壓等。都可以提高彈簧的疲勞強度,。
3,、尺寸效應
材料的尺寸愈大，由于各種冷加工和熱加工工藝所造成的缺陷可能性愈高,，產(chǎn)生表面缺陷的可能性也越大,，這些原因都會導致疲勞性能下降。因此在計算彈簧的疲勞強度時要考慮尺寸效應的影響,。
4,、冶金缺陷
冶金缺陷是指材料中的非金屬夾雜物、氣泡,、元素的偏析,，等等。存在于表面的夾雜物是應力集中源,，會導致夾雜物與基體界面之間過早地產(chǎn)生疲勞裂紋,。采用真空冶煉、真空澆注等措施,，可以大大提高鋼材的質量,。
5、腐蝕介質
彈簧在腐蝕介質中工作時,，由于表面產(chǎn)生點蝕或表面晶界被腐蝕而成為疲勞源，在變應力作用下就會逐步擴展而導致斷裂,。例如在淡水中工作的彈簧鋼,，疲勞極限僅為空氣中的10%~25%。腐蝕對彈簧疲勞強度的影響,，不僅與彈簧受變載荷的作用次數(shù)有關,，而且與工作壽命有關,。所以設計計算受腐蝕影響的彈簧時，應將工作壽命考慮進去,。
在腐蝕條件下工作的彈簧,，為了保證其疲勞強度，可采用抗腐蝕性能高的材料,，如不銹鋼,、非鐵金屬，或者表面加保護層,，如鍍層,、氧化、噴塑,、涂漆等,。實踐表明鍍鎘可以大大提高彈簧的疲勞極限。
6,、溫度
碳鋼的疲勞強度,，從室溫到120℃時下降，從120℃到350℃又上升,，溫度高于350℃以后又下降,，在高溫時沒有疲勞極限。在高溫條件下工作的彈簧,，要考慮采用耐熱鋼,。在低于室溫的條件下，鋼的疲勞極限有所增加,。
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