关注疲劳再评表面纳米化

• 作者: 何家文
• 来源期刊: 中国表面工程
• 学科: 工学
• 关键词: 裂纹萌生 裂纹扩展 H-P关系 喷丸
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 特邀论文
• 页码范围: 1-15
• 页数: 15页
• 分类号: TG668
• 语种: 中文
• DOI: 10.11933/j.issn.1007-9289.20190306002

摘要

前文《追溯历史评表面形变纳米化》指出变形的细化结构早在20世纪七八十年代已有研究,21世纪初的纳米晶仅冠以新潮名称.文中从测定方法进一步说明一种结构两个名称的原因.位错胞以错角为参数,纳米晶只强调大小未涉及错角,两者的尺度属同一数量级.近年用滚压加大错角,虽实现纳米晶,却是将30年前的磨损表面当作强化.比较大小和错角对性能的影响,表面纳米化以H-P关系为准则,认为细化晶粒可以提高强度.这个关系是统计工厂中日用材料所得,属经验规律,并无理论依据.近年试验表明形变层位错胞大小对力学性能影响不大,错角却起关键作用.H-P关系不能用于形变层结构,表面纳米化的理论依据不成立.喷丸的主要贡献是提高疲劳强度,公认残余压应力起主导作用.表面纳米化认为结构细化,屈服强度提高,相应延缓疲劳裂纹萌生,提高了疲劳强度.却没有试验证实此机理的正确性.实际上,获得纳米化的强喷丸表面伴随有裂纹,不存在裂纹萌生阶段.文中展示了喷丸强度和出现微裂纹几率的关系.明确强变形表面属裂纹体,应该用断裂力学而非经典力学的连续体处理.介绍表面形变各影响因素对疲劳裂纹扩展作用的试验,结果表明残余压应力仍是提高疲劳性能的主导因素.追求纳米化的加工硬化,牺牲塑性换取强度,导致裂纹扩展加速,对疲劳有害无益.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	何家文	西安交通大学金属材料强度国家重点实验室	81	1138	18.0	30.0