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滚动轴承金属材料工作下的条件(下)

上接滚动轴承金属材料工作下的条件(上)
  
日本结构钢及轴承钢的工作能力相比我国的技术要高明的多,轴承的工作能力首先用其静负荷容量和动负荷容量来表示。静负荷容量系指极限负荷而盲,在此负荷的作用下,接触区的残余变形量不超过规定的值(一般约为钢球或滚子直径的0.01%)。低合金高强度结构钢的硬度在这方面比较突出,由于采用高硬度钢制造轴承,所以轴承具有较高的静负荷容量。动负荷容量系指轴承转完规定转数后仍未产生痰劳破坏时的负荷。高的动负荷容量同样要求轴承零件具有高的硬度。
   直到现在,对轴承钢的接触疲劳性质破坏机理尚未研究透彻,在产生初始裂纹的应力和初始裂的位置问题上尚有不同见饵。根据材料的接触疲劳强度与脆性强度之间关系不大的观点,其他的合金结构钢,比如弹簧钢要好的多,可以推测疲劳破坏主要是由切直力造成的。一般认为,合结钢金属均匀性和连续性的局部破坏(如非金属夹杂物、大颗粒碳化物、气泡、微裂纹以及其它冶金和加工工艺缺陷)会引起应力场的局部畸变,通常导致应力增大。这种影响的程度取决丁缺陷的尺寸和形状,缺陷的弹性和导热性以及缺陷与基体金属的结合程度。根据缺陷在接触面所处的位置,这些缺陷可使最大应力区的位置完全改变。
   接触疲劳破坏起始于金属表而或表砸下产生的微裂纹。这些微裂纹是由上述各种缺陷引起的。所有的裂纹扩展到工作表面会使小的金属单元剥离,结果形成剥落凹坑《麻点》。当在这些剥落区继续滚动时,很快形成二次裂纹,并且剥落扩展到大部分工作表面上,致使轴承钢完全破坏(见图2)。
   通过接触面的滚动次数,亦即引起疲劳破坏的负荷循环次数大致与应力的十次幂成正比。在接触疲劳情况下,不存在疲劳极限,即不存在不引起破坏的安全应力。如果说疲劳极限存在的话,实际上也只能在不可能达到的试验时间内发现。
    由于应力对接触疲劳寿命有很大的影响,引起应力集中的冶金缺陷对轴承的动负荷容量影响很大,而且往往是决定性的影响。
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