第五章 材料的疲勞性能 - 青島科技大學-材料科學及工程學院

第五章材料的疲勞性能第一節(jié)疲勞破壞的一般規(guī)律1、疲勞的定義材料在變動載荷和應(yīng)變的長期作用下，因累積損傷而引起的斷裂現(xiàn)象，稱為疲勞。2、變動載荷指大小或方向隨著時間變化的載荷。變動應(yīng)力：變動載荷在單位面積上的平均值。分為：規(guī)則周期變動應(yīng)力和無規(guī)則隨機變動應(yīng)力交變應(yīng)力

（應(yīng)力大小或方向呈周期性變化）3、循環(huán)載荷（應(yīng)力）的表征①最大循環(huán)應(yīng)力：σmax②最小循環(huán)應(yīng)力：σmin③平均應(yīng)力：σm=（σmax+σmin）/2④應(yīng)力幅σa或應(yīng)力范圍Δσ：Δσ=σmax-σminσa=Δσ/2=（σmax-σmin）/2⑤應(yīng)力比（或稱循環(huán)應(yīng)力特征系數(shù)）：r=σmin/σmax5、循環(huán)應(yīng)力分類按平均應(yīng)力、應(yīng)力幅、應(yīng)力比的不同，循環(huán)應(yīng)力分為：①對稱循環(huán)σm=（σmax+σmin）/2=0r=-1屬于此類的有：大多數(shù)旋轉(zhuǎn)軸類零件。②不對稱循環(huán)

σm≠0如：發(fā)動機連桿、螺栓

(a）σa>σm>0，-1<r<0（b）σa>0，σm<0，r<-1③脈動循環(huán)σm=σa>0，r=0（σmin=0）如：齒輪的齒根、壓力容器。σm=σa<0，r=∞（σmax=0）如：軸承（壓應(yīng)力）。④波動循環(huán)σm>σa0<r<1σmin>0如：發(fā)動機氣缸蓋、螺栓。⑤隨機變動應(yīng)力應(yīng)力大小、方向隨機變化，無規(guī)律性。如：汽車、飛機零件、輪船。二、疲勞破壞的特點在變動載荷作用下，材料薄弱區(qū)域，逐漸發(fā)生損傷，損傷累積到一定程度→產(chǎn)生裂紋，裂紋不斷擴展→失穩(wěn)斷裂。特點：從局部區(qū)域開始的損傷，不斷累積，最終引起整體破壞。1、潛藏的突發(fā)性破壞，脆性斷裂（即使是塑性材料）。2、屬低應(yīng)力循環(huán)延時斷裂（滯后斷裂）。3、對缺陷十分敏感（可加速疲勞進程）。三、疲勞破壞的分類1、按應(yīng)力狀態(tài)彎曲疲勞扭轉(zhuǎn)疲勞拉壓疲勞接觸疲勞復(fù)合疲勞2、按應(yīng)力大小和斷裂壽命高周疲勞→低應(yīng)力疲勞N>105，б<бs低周疲勞→高應(yīng)力疲勞N=102～105，б≥бs四、疲勞破壞的表征—疲勞壽命疲勞壽命：材料疲勞失效前的工作時間，即循環(huán)次數(shù)N。σNσ

-10疲勞曲線:應(yīng)力б↑，N↓五、疲勞斷口的宏觀特征典型疲勞斷口具有3個特征區(qū)：疲勞源疲勞裂紋擴展區(qū)瞬斷區(qū)1、疲勞源疲勞裂紋萌生區(qū)，多出現(xiàn)在零件表面，與加工刀痕、缺口、裂紋、蝕坑等相連。

特征：光亮，因為疲勞源區(qū)裂紋表面受反復(fù)擠壓、摩擦次數(shù)多。疲勞源可以是一個，也可以有多個。如：單向彎曲，只有一個疲勞源；雙向彎曲，可出現(xiàn)兩個疲勞源。

2、疲勞裂紋擴展區(qū)（亞臨界擴展區(qū)）

特征：斷口較光滑并分布有貝紋線或裂紋擴展臺階。貝紋線是疲勞區(qū)最典型的特征，是一簇以疲勞源為圓心的平行弧線，凹側(cè)指向疲勞源，凸側(cè)指向裂紋擴展方向，近疲勞源區(qū)貝紋線較細密（裂紋擴展較慢），遠疲勞源區(qū)貝紋線較稀疏、粗糙（裂紋擴展較快）。貝紋線（海灘花樣）貝紋線區(qū)的大小取決于過載程度及材料的韌性，高名義應(yīng)力或材料韌性較差時，貝紋線區(qū)不明顯；反之，低名義應(yīng)力或高韌性材料，貝紋線粗且明顯，范圍大。名義載荷根據(jù)額定功率用力學公式計算出作用在零件上的載荷。即機器平穩(wěn)工作條件下作用于零件上的載荷。計算載荷=載荷系數(shù)*名義載荷

3、瞬斷區(qū)裂紋失穩(wěn)擴展形成的區(qū)域斷口特征斷口粗糙，脆性材料斷口呈結(jié)晶狀；韌性材料斷口在心部平面應(yīng)變區(qū)呈放射狀或人字紋狀；表面平面應(yīng)力區(qū)則有剪切唇區(qū)存在。瞬斷區(qū)一般在疲勞源對側(cè)瞬斷區(qū)大小與名義應(yīng)力、材料性質(zhì)有關(guān)高名義應(yīng)力或脆性材料，瞬斷區(qū)大；反之，瞬斷區(qū)小。第二節(jié)疲勞破壞的機理一、金屬材料疲勞破壞的機理1、疲勞裂紋的萌生（形核）第Ⅰ階段在循環(huán)應(yīng)力作用下，裂紋萌生常在材料薄弱區(qū)或高應(yīng)力區(qū)。通過不均勻滑移或顯微開裂（如第二相、夾雜物、晶界或亞晶界）等方式完成。通常將長0.05-0.10mm的裂紋定為疲勞裂紋核，對應(yīng)的循環(huán)周期N，為微裂紋萌生期。駐留滑移帶：在循環(huán)載荷作用下，即使循環(huán)載荷未超過材料屈服強度，也會在材料表面形成循環(huán)滑移帶—不均勻滑移，其與靜拉伸形成的均勻滑移不同，循環(huán)滑移帶集中于某些局部區(qū)域，用電解拋光法也難以去除，即使去除了，再重新循環(huán)加載，還會在原處再現(xiàn)。駐留滑移帶在表面加寬過程中，會形成擠出脊和侵入溝，從而引起應(yīng)力集中，形成疲勞微裂紋→形核（萌生）。不均勻滑移：擠出和侵入模型表面易產(chǎn)生疲勞裂紋的原因（1）在許多載荷方式下，如扭轉(zhuǎn)疲勞，彎曲和旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞等，表面應(yīng)力最大。（2）實際構(gòu)件表面多存在類裂紋缺陷，如缺口，臺階，鍵槽，加工劃痕等，這些部位極易由應(yīng)力集中而成為疲勞裂紋萌生地。（3）相比于晶粒內(nèi)部，自由表面晶粒受約束較小，更易發(fā)生循環(huán)塑性變形。（4）自由表面與大氣直接接觸，因此，如果環(huán)境是破壞過程中的一個因素，則表面晶粒受影響較大。

2、疲勞裂紋的擴展→第Ⅱ階段疲勞裂紋形核后，在室溫及無腐蝕條件下第Ⅰ階段屬于微裂紋擴展第Ⅱ階段呈穿晶擴展，擴展速率da/dN隨N的增加而增大。在多數(shù)韌性材料的第Ⅱ階段，斷口用電子顯微鏡可看到韌性條帶而脆性材料中可看到脆性條帶。疲勞條帶（輝紋）呈略彎曲并相互平行的溝槽狀花樣，與裂紋擴展方向垂直。與貝紋線不同,疲勞條帶是疲勞斷口的微觀特征。

疲勞條帶形成的原因塑性鈍化模型裂紋尖端的塑性張開，鈍化和閉合鈍化，使裂紋向前延續(xù)擴展疲勞裂紋的形成與擴展模型韌性疲勞條帶與脆性疲勞條帶形貌：疲勞條帶的形成模型(Laird-Smith模型）：疲勞條帶的形成模型(Laird-Smith模型）：疲勞條帶的形成模型—再生核模型（F-R）疲勞條帶的形成模型—再生核模型（F-R）韌性條帶與脆性條帶的區(qū)別二、非金屬材料疲勞破壞機理1、

陶瓷材料的疲勞破壞機理靜態(tài)疲勞相當于金屬中的延遲斷裂，即在一定載荷作用下，材料耐用應(yīng)力隨時間下降的現(xiàn)象。動態(tài)疲勞在恒定加載條件下，研究材料斷裂失效對加載速率的敏感性。循環(huán)疲勞在長期變動應(yīng)力作用下，材料的破壞行為。陶瓷材料斷口呈現(xiàn)脆性斷口的特征。2、高分子聚合物的疲勞破壞機理⑴非晶態(tài)聚合物a、高循環(huán)應(yīng)力時，應(yīng)力很快達到或超過材料銀紋的引發(fā)應(yīng)力，產(chǎn)生銀紋，隨后轉(zhuǎn)變成裂紋，擴展后導(dǎo)致材料疲勞破壞。b、中循環(huán)應(yīng)力也會引發(fā)銀紋，形成裂紋，但裂紋擴展速率較低（機理相同）。c、低循環(huán)應(yīng)力，難以引發(fā)銀紋，由材料微損傷累積及微觀結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生微孔及微裂紋，最終裂紋擴展導(dǎo)致宏觀破壞。⑵結(jié)晶態(tài)高聚合物或低應(yīng)力循環(huán)的非晶態(tài)高聚合物，疲勞過程有以下現(xiàn)象：①整個過程，疲勞應(yīng)變軟化而不出現(xiàn)硬化。②分子鏈間剪切滑移，分子鏈斷裂，結(jié)晶損傷，晶體結(jié)構(gòu)變化。③產(chǎn)生顯微孔洞，微孔洞合并成微裂紋，并擴展成宏觀裂紋。④斷口呈裂紋擴展形成的肋狀形態(tài)，斷口呈叢生簇狀結(jié)構(gòu)（拉拔）。⑶高聚物的熱疲勞

由于聚合物為粘彈性材料，具有較大面積的應(yīng)力滯后環(huán)，所以在應(yīng)力循環(huán)過程中，外力所做的功有相當一部分轉(zhuǎn)化為熱能；而聚合物導(dǎo)熱性能差，因此溫度急劇升高，甚至高于熔點或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，從而產(chǎn)生熱疲勞。

熱疲勞常是聚合物疲勞失效的主要原因。因此疲勞循環(huán)產(chǎn)生的熱量，使聚合物升溫，可以修補高分子的微結(jié)構(gòu)損傷，使機械疲勞裂紋形核困難。⑷聚合物疲勞斷口可觀察到兩種特征的條紋每周期的裂紋擴展10μm（間距）。A、疲勞輝紋B、疲勞斑紋不連續(xù)、跳躍式的裂紋擴展，50μm間距。

聚合物相對分子量較高時，在所有應(yīng)力強度因子條件下，皆可形成疲勞輝紋。而相對分子量較低時，在較低應(yīng)力強度因子時，易形成疲勞斑紋。3、復(fù)合材料的疲勞破壞機理⑴復(fù)合材料疲勞破壞的特點a、多種疲勞損傷形式：界面脫粘、分層、纖維斷裂、空隙增長等。b、不發(fā)生瞬斷，其疲勞破壞的標準與金屬不同，常以彈性模量下降的百分數(shù)1%-2%），共振頻率變化（1-2HZ）作為破壞依據(jù)。c、聚合物基復(fù)合材料，以熱疲勞為主，對加載頻率感。d、較大的應(yīng)變引起纖維與基體界面開裂形成疲勞源（纖維、基體的變形量不同）壓縮應(yīng)變使復(fù)合材料縱向開裂，故對壓縮敏感。e、復(fù)合材料的疲勞性能與纖維取向有關(guān)纖維是主要承載組分，沿纖維方向具有很好的疲勞強度；而沿纖維垂直方向，疲勞強度較低。對于復(fù)合材料，界面結(jié)合非常重要，因為：基體與纖維的E不同，變形量不同，故界面產(chǎn)生很大的剪切應(yīng)力。第三節(jié)疲勞抗力指標一、疲勞試驗方法實驗設(shè)備：旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機實驗方法用一組光滑試樣，測量σ—N曲線，即疲勞應(yīng)力—疲勞壽命曲線。實驗標準GB4337—84旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機：對稱彎曲疲勞試驗機Nσσ

-10實驗結(jié)果臨界值σ–1材料的疲勞強度σ>σ–1有限循環(huán)σ≤σ–1無限循環(huán)金屬材料的疲勞曲線有兩類：碳鋼、低合金鋼、球鐵等有水平線；而有色合金、不銹鋼、高強度的無水平線取N=106，107或108下的疲勞強度→條件疲勞強度。二、疲勞強度

在指定疲勞壽命下，材料能承受的上限循環(huán)應(yīng)力。

指定的疲勞壽命無限周次有限周次1、對稱循環(huán)疲勞強度對稱彎曲：σ-1對稱扭轉(zhuǎn)：τ-1對稱拉壓：σ-1p2、不對稱循環(huán)疲勞強度

不對稱循環(huán)疲勞強度難以用實驗方法直接測定。一般用工程作圖法，由疲勞圖求出各種不對稱循環(huán)應(yīng)力下的疲勞強度。ABCEHσbσbσmσmaxσminσ-1σ-10450ασmaxσminAHB曲線上各點σmax值即表示由r=-1~1個狀態(tài)下的疲勞強度。ABCEHσbσbσmσmaxσminσ-1σ-10450ασmaxσmin由此即可根據(jù)已知循環(huán)應(yīng)力比r求出α值作圖，在AHB上對應(yīng)點的縱坐標值即為相應(yīng)的疲勞強度。這種疲勞圖也可以利用Gerber關(guān)系繪制注意：上述疲勞圖僅適合于脆性材料，對于塑性材料，應(yīng)該用屈服強度σs進行修正。3、不同應(yīng)力狀態(tài)下的疲勞強度

同種材料在不同應(yīng)力狀態(tài)下，相應(yīng)的疲勞強度也不同，存在如下關(guān)系：鋼：σ-1p=0.85σ-1鑄鐵：σ-1p=0.65σ-1鋼及輕合金：τ-1=0.55σ-1鑄鐵：τ-1=0.80σ-1對稱彎曲：σ-1對稱扭轉(zhuǎn)：τ-1對稱拉壓：σ-1p同種材料的疲勞強度：σ–1>σ–1P>τ–1因為彎曲疲勞時，試樣表面應(yīng)力最大，只有表面層才產(chǎn)生疲勞損傷。而拉壓疲勞時，應(yīng)力分布均勻，整個截面都可產(chǎn)生疲勞損傷，故σ–1>σ–1P。扭轉(zhuǎn)疲勞時，切應(yīng)力大，更容易使材料發(fā)生滑移，產(chǎn)生疲勞損傷，故τ–1最小。

4、疲勞強度與靜強度間的關(guān)系試驗表明，材料的抗拉強度越大，其疲勞強度也越大。對于中、低強度鋼，σ–1與σb大致成線性關(guān)系，σ–1=0.5σb。隨著抗拉強度增大，材料的塑性、斷裂韌性降低，裂紋易于形成和擴展，疲勞強度降低。經(jīng)驗公式：

結(jié)構(gòu)鋼：σ–1P=0.23(σs+σb)

σ–1=0.27(σs+σb)鑄鐵：σ–1P=0.4σb

σ–1=0.45σb鋁合金：σ–1P=1/6σb+7.5MPa

σ–1=1/6σb-7.5Mpa青銅：σ–1=0.21σben三、過載持久值及過載損傷界

1、過載持久值材料在高于疲勞強度的一定應(yīng)力下工作，發(fā)生疲勞斷裂的應(yīng)力循環(huán)周次稱為材料的過載持久值（有限疲勞壽命）。

表征了材料對過載疲勞的抗力，過載持久值可由疲勞曲線傾斜部分確定：曲線傾斜度越大，持久值越高，表明材料在相同過載條件下能承受的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)越多。2、過載損傷界實驗證明，材料在過載應(yīng)力水平下，只有運轉(zhuǎn)一定周次后，才會造成過載損傷→疲勞強度、疲勞壽命才會降低，短時間過載并不會造成過載損傷。

把每個過載應(yīng)力下運行能引起損傷的最少循環(huán)次數(shù)連接起來，就得該材料的過載損傷界。過載損傷界到疲勞曲線間的區(qū)域→過載損傷區(qū)。

材料的過載損傷區(qū)越窄，則抵抗疲勞過載的能力越強（損傷界越陡）。所以，工程上經(jīng)常過載的零件，常選用疲勞損傷區(qū)窄的材料。

lgNσσ-1lgN0斷裂線（疲勞曲線）過載損傷區(qū)過載損傷界四、疲勞缺口敏感度

零件上的臺階、拐角、健槽、螺紋、油孔等結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中，作用類似于缺口，會降低材料的疲勞強度、疲勞壽命。

疲勞缺口敏感度

Kt—理論應(yīng)力集中系數(shù)，可查《機械設(shè)計手冊》，Kt>1。

Kf—疲勞缺口系數(shù)顯然，Kf>1，0<qf<1當Kf=1時，qf=0表明材料對缺口完全不敏感。

Kf=Kt時，qf=1表明材料對缺口十分敏感。

結(jié)構(gòu)鋼：qf

=0.6-0.8，敏感度高球鐵：qf

=0.11-0.25灰鑄鐵：qf

=0-0.05，不敏感五、疲勞裂紋擴展速率及擴展門檻值1、擴展速率是指疲勞裂紋亞穩(wěn)擴展階段的速率（第Ⅱ階段）。

2、實驗測定：利用三點彎曲切口試樣或中心裂紋試樣或緊湊拉伸試樣。在固定應(yīng)力比r及應(yīng)力幅Δσ下進行疲勞試驗。通過疲勞裂紋長度測量裝置，測出每一定循環(huán)周次N對應(yīng)的裂紋長度a，直到試樣斷裂為止。Δσ2>Δσ1由圖可見，在一定循環(huán)應(yīng)力條件下，裂紋長度a是不斷擴展的，疲勞裂紋擴展速率da/dN也是不斷增加的。當a達到ac時，da/dN無限增大，裂紋將失穩(wěn)擴展。作出a—N曲線，如圖，疲勞裂紋擴展曲線引入應(yīng)力強度因子幅ΔKI的概念：因此，da/dN不僅與裂紋長度a有關(guān)，還與應(yīng)力水平有關(guān)。當應(yīng)力增加時，da/dN增大，a—N曲線向左上方移動，aC相應(yīng)減小建立da/dN—ΔKI曲線，并在雙對數(shù)坐標上描繪，如圖：

da/dN=C（ΔKI）n

Ⅰ區(qū)：相當于疲勞裂紋的初始擴展階段，da/dN很小，約10-8～10-6mm/周次，從ΔKth開始，隨著ΔKI增加,da/dN快速增大Ⅱ區(qū)：是疲勞裂紋擴展的主要階段，da/dN約為10-5～10-2mm/周次，lg（da/dN）與lgΔKI呈線性關(guān)系，可用：da/dN=C（ΔKI）n表示———Paris公式C、n為材料常數(shù)。Ⅲ區(qū)：是疲勞裂紋擴展的最后階段，da/dN值很大。并ΔKI增加而急劇增大，很快導(dǎo)致裂紋失穩(wěn)擴展。

ΔKth處da/dN=0，即裂紋不會擴展，只有KI>ΔKth時，da/dN>0。因此，ΔKth稱疲勞裂紋擴展門檻值，表征材料阻止疲勞裂紋開始擴展的能力。

ΔKth與σ-1的區(qū)別：σ-1代表光滑試樣的無限壽命疲勞強度，適用于無裂紋零件設(shè)計、校核依據(jù)。ΔKth代表裂紋試樣的無限壽命疲勞強度，適用于含裂紋零件的設(shè)計和校核。因此，含裂紋零件不發(fā)生疲勞斷裂無限壽命）的條件：利用公式：1、已知裂紋件的原始裂紋長度a和材料的疲勞門檻值ΔKth，可求得該零件在無限疲勞壽命時的承載能力：用該式算出的Δσ值顯然遠低于光滑試樣的疲勞強度σ-1。2、已知裂紋零件的工作載荷Δσ，材料的ΔKth，該零件無限疲勞壽命時，允許的裂紋尺寸a：

ΔKth很難由實驗直接測得，工程上常規(guī)定在平面應(yīng)變狀態(tài)下，da/dN=10-6～10-7mm/周次時對應(yīng)的ΔKI為ΔKth—稱為條件疲勞裂紋擴展門檻值。

大多數(shù)金屬材料的ΔKth值很小，約為5%～10%KIC。如鋼：ΔKth≤9MPa·m1/2，鋁合金:ΔKth≤4MPa·m1/2注意Paris公式僅適用于低應(yīng)力，低擴展速率da/dN<10-2mm/周次和較長壽命Nf>104情況。根據(jù)Paris公式，可以對零件的剩余疲勞壽命進行估算?？上扔脽o損傷法測出零件的初始裂紋長度a0、形狀、位置和取向，以確定ΔKI的值，再根據(jù)材料的斷裂韌度ΔKIC及名義工作應(yīng)力Δσ，確定臨界裂紋長度ac。最后用積分法算出剩余疲勞壽命：第四節(jié)影響材料疲勞強度的因素一、工作條件的影響

1、載荷條件①應(yīng)力狀態(tài)，平均應(yīng)力，應(yīng)力比②在過載損傷區(qū)內(nèi)的過載，會降低材料的疲勞強度、疲勞壽命③次載鍛煉材料尤其金屬在低于疲勞強度的應(yīng)力循環(huán)一定周次后稱為次載鍛煉。次載應(yīng)力越接近材料的疲勞強度，次載循環(huán)周期越長，鍛煉效果越好。新機器經(jīng)次載鍛煉，既跑合、又延長疲勞壽命。④間歇效應(yīng)：實驗表明，對應(yīng)變時效材料，在循環(huán)加載運行過程中，若間歇空載一段時間或間隙時適當加溫，可提高疲勞強度，延長壽命。⑤載荷頻率：在一定頻率范圍內(nèi)（170～1000HZ），材料的疲勞強度隨加載頻率的增加而提高；在常用頻率范圍內(nèi)50～170HZ，材料的疲勞強度不受頻率變化影響；低于1HZ的加載，σ-1降低。

2、溫度溫度降低，疲勞強度升高（與靜強度相似）；反之，疲勞強度降低。如結(jié)構(gòu)鋼在400℃以上時，疲勞強度急劇下降；耐熱鋼在550~650℃以上時，疲勞強度明顯下降。注意

高溫時材料的疲勞曲線無水平段→條件疲勞強度3、腐蝕介質(zhì)腐蝕介質(zhì)的作用使材料表面產(chǎn)生蝕坑，而降低材料的疲勞強度，導(dǎo)致腐蝕疲勞。一般腐蝕疲勞曲線無水平段（低應(yīng)力下也產(chǎn)生疲勞斷裂）→條件疲勞強度。二、表面狀態(tài)及尺寸因素的影響1、表面狀態(tài)a、零件表面質(zhì)量，對疲勞強度壽命影響很大，表面粗糙度↑，σ-1↓

、N↓b、另外，使零件表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力層（氮化、噴丸等工藝），可顯著提高疲勞強度與壽命。2、尺寸因素尺寸效應(yīng)：零件尺寸增大(三向拉應(yīng)力狀態(tài))，疲勞強度下降。尺寸效應(yīng)系數(shù)ε=（σ-1）d/σ-1三、表面強化及殘余應(yīng)力的影響表面強化噴丸和滾壓表面淬火化學熱處理

1、表面噴丸及滾壓

噴丸過程就是將大量彈丸噴射到零件表面上的過程，有如無數(shù)小錘對表面錘擊，因此，金屬零件表面產(chǎn)生極為強烈的塑性形變，使零件表面產(chǎn)生一定厚度的冷作硬化層，稱為表面強化層，此強化層會顯著地提高零件的疲勞強度。可使金屬表面形變強化，并在塑性變形層內(nèi)產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，既提高了表層材料強度，又能降低表層材料的工作時的拉壓力；同時可降低缺口應(yīng)力集中系數(shù)和疲勞缺口敏感度，提高材料的疲勞抗力。表面滾壓技術(shù)是在一定的壓力下用輥輪、滾球或者輥軸對被加工零件表面進行滾壓或者擠壓，使其發(fā)生塑性變形，形成強化層的工藝過程。形狀簡單的大尺寸零件→滾壓強化形狀復(fù)雜的零件→噴丸強化2、表面熱處理和化學熱處理表面淬火：外硬內(nèi)韌組織化學熱處理：氮化，外硬內(nèi)韌，殘余壓應(yīng)力層3、復(fù)合強化滲氮+表面淬火，滲氮+噴丸，表面淬火+噴丸四、材料成分及組織的影響

1、合金成分工程材料中，結(jié)構(gòu)鋼的疲勞強度最高σ-1≈0.5σb結(jié)構(gòu)鋼中碳是影響疲勞強度的重要因素：既有間隙固溶強化