影响疲劳磨损的因素

由于表面疲劳磨损与裂纹萌生及裂纹扩展均有关,因此能够阻止磨损、裂纹萌生和裂纹扩展的方法均能减少表面疲劳磨损。

(1)材质的影响 钢中的非金属夹杂物,特别是脆性的带有棱角的氧化物、硅酸盐及其他各种复杂成分的点状和球状夹杂物,它们破坏了基体的连续性,对疲劳磨损有严重的影响。

材料的组织状态也是重要的影响因素。在轴承钢中未溶碳化物的体积分数应该控制在6.5%以下,否则容易形成粗大晶粒及带状组织等缺陷,造成钢中基体碳含量不均匀,使钢中马氏体基体在强度上产生差异,加之碳化物带状组织中往往混有非金属夹杂物,都会降低抗疲劳磨损的能力。对于已溶碳化物,要通过适当的热处理,使其弥散分布,即趋于小、匀、少、圆为好。

渗碳钢的渗碳层对疲劳磨损有重要的影响。表面层脱碳或贫碳使奥氏体稳定性差,寿命降低。

(2)表面硬度的影响 轴承钢的硬度为62HRC时,抗疲劳磨损能力最大,随着硬度的增加或降低,寿命均有较大的下降。对齿轮来说,齿轮表面硬度在58~62HRC的范围内为最佳,一般要求小齿轮的硬度大于大齿轮。

(3)表面粗糙度的影响 降低表面粗糙度值,可以有效地提高抗疲劳磨损的能力。

(4)残余内应力的影响 当表面层在一定深度范围内存在有利的残余压应力时,可减少疲劳磨损。

(5)其他因素 对装配要有严格的要求,保证装配精度。润滑油的黏度越高,接触部分的压力越接近平均分布,对防止疲劳磨损越有利。同时要严格控制润滑油中的含水量。在润滑油中,适当地加入某些添加剂,如二硫化钼、三乙醇胺等,可减缓疲劳磨损的过程。

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