破壞力學與疲勞

下列哪一種表面處理,可望提高鋼零件的疲勞強度?

  1. A將表面加工得粗糙,使塗裝或潤滑劑容易附著
  2. B研磨表面,使表層殘留拉伸殘留應力
  3. C以珠擊在表層導入壓縮殘留應力
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正確答案:C. 以珠擊在表層導入壓縮殘留應力

多數疲勞裂縫從表面生成,在拉伸應力下張開而擴展。珠擊是以高速將小鋼珠等撞擊表面,使表層塑性變形而留下壓縮殘留應力的處理,可抵消表面的拉伸應力,抑制裂縫的生成與初期擴展。滲碳、氮化與高週波淬火也會使表層硬化並導入壓縮殘留應力,因此能提高疲勞強度。表面粗糙度會作為小缺口起作用,加工得粗糙會使疲勞強度下降。拉伸殘留應力相當於把平均應力推向拉伸側,對疲勞不利。研磨條件不佳時,表層可能殘留拉伸殘留應力。

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