工业生产上广泛应用着多种表面强化方法。但如何估算表面强化件的疲劳强度有限元分析，在理论上没有很好解决。
      表面强化处理会造成一系列的效应，都可能影响零件的疲劳强度。这些效应主要有如下三类：(1)表面层组织结构的变化；(2)表面形成残余应力场；(3)表面粗糙度的变化；(4)我们认为，对表面强化件疲劳强度的分析，必须综合考虑各种效应的影响(综合效应理论)。
      对于表面无残余应力的零件，其疲劳失效判据可写成：a>aw。其中，aw为材料的疲劳极限。而且其疲劳往往源于表面，对于表面强化件，当其受力时，从表面至心部各处的局部应力是不同的。零件各点的疲劳抗力(局部疲劳极限)也是不同的。
      随着强化工艺的不同，表面强化零件的疲劳源可能在表面，也可能在内部。本文将着重讨论疲劳源在内部时，表面强化零件的疲劳强度问题。
      选用20Cr，40Cr及30CrMo钢，其化学成分如表所示，加工成10x15x50(跨距为40)mm的三点弯曲试样，并经热处理及喷丸、碳氮共渗及渗氮三种表面强化处理。
      采用逐层电解抛光，用X射线两点法测定了残余压应力沿层深的分布。根据试验结果，确定残余压应力场C(RsF)深度20。对所有试样测定显微硬度沿层深的分布，确定硬度达到心部硬度的强化层或渗层(全渗层)厚度瓦。进行三点弯曲疲劳试验，其应力比R=0.005用升降法确定了5x10⁶周的疲劳极限(用应力最大值表示)称为表象疲劳极限。
      喷丸、浅层碳氮共渗及氮化处理试样的残余应力场有相似的特点：随深度增加，cRS增加，到达最大值后逐渐减小。深层碳氮共渗试样的残余应力场比较复杂。
      得到如下规律：
      (1)表面强化能提高表象疲劳极限。
      (2)未经表面强化的试件，疲劳裂纹都萌生于表面，而表面强化件疲劳裂纹萌生的位置可能有三种情况：疲劳裂纹萌生于试件内部，在残余压应力层下面的残余拉应力区域。本文研究的大部分试件都是如此0<25<z。，裂纹萌生于强化层内部的残余压应力区域内，如渗层较厚的碳氮共渗试件及氮化试样。Zs=0，即裂纹萌生于表面，如No.5，No.8，No.10等喷丸试样。这可能是喷丸过度造成表面粗糙度增加或表面恶化(出现微裂纹)所致。若将其中一些试样的表面电解抛光，其疲劳裂纹萌生位置又推到内部残余拉应力区中(No.6，No.9，No.11)。
      (3)表面强化效果与裂纹萌生位置有关，当Zs>Zo时，强化效果最好。比较No.5与No.6，No.10与No.11，No.8与No.9，No.16与No.17的wa，可明显看出，当Zs>z时，wa值较高。
      (4)碳氮共渗的强化效果优于喷丸。但深层碳氮共渗(No.17)与浅层No.16相比，由F其裂纹萌生于强化层内(0<Zs<Zo)，虽然渗层较厚，其强化效果反而较差。氮化(No.24)虽然在表层造成硬度很高的渗层，但由于其裂纹萌生于强化层内，其强化效果反不如喷丸(No.23)。
      对于内部起裂试样，疲劳源处的残余应力不大，它的作用可看作是与载荷应力的简单叠加。表面残余应力场中残余压应力部分可以通过实测得到，因此当疲劳源位于残余压应力区内时，s可直接确定。但多数疲劳源都位于残余拉应力区内，此时须通过计算后得到。三种试样的疲劳行为钢喷丸试样同一热处理状态的试样，只要疲劳源位于内部，其wal基本相同。
      研究表明，疲劳源位于形变层以下，那里除了形成残余(弹性)拉应力之外，不产生任何组织结构变化.因此，疲劳源位于内部时的可以认为是材料的特征参量，并建议将其称为内部疲劳极限，其值可取各的平均值。相对于wa，未喷丸件(表面电解抛光，残余应力小于40MPa，其疲劳都源于表面)的两种状态试样的比值很接近。

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