疲劳磨损

疲劳磨损意味着什么?

材料的疲劳磨损是由摩擦过程中的循环载荷引起的。它是材料在循环荷载作用下发生的渐进的、局部的结构损伤。当施加的载荷高于材料的疲劳强度时，就会产生疲劳。

疲劳磨损是由具有很高局部应力的凸体之间的接触引起的，并且在有或没有润滑的滑动或滚动过程中反复发生。疲劳磨损的结果是严重的塑性变形。重复的、交替的机械应力导致应力表面下裂纹的形成和扩展，从而破坏裂纹。

在规划和设计阶段必须考虑疲劳磨损的预防。

腐蚀百科解释疲劳磨损

当关节较软材料的表面和次表面的循环剪切应力或应变超过该材料的疲劳极限时，就会发生疲劳磨损。

疲劳磨损的一种类型是微动磨损，由两个表面以小幅度(振荡)相互交叉的循环滑动引起。摩擦力产生压-拉交替应力，导致表面疲劳。

滚动轴承的疲劳磨损通常从微点开始——由于重复应力，轴承表面的材料被去除的小区域。在它的终点站，表面疲劳会导致明显的表面剥落——大的陨石坑通常有几百微米宽，肉眼很容易就能看到。虽然疲劳对轴承的影响已被充分证明，磨损碎片分析为疲劳失效提供了独特的见解。

疲劳裂纹从材料表面开始，并蔓延到次表面区域。在重复或循环加载条件下，地下分层和开裂可能发生。裂纹可能相互连接，导致材料块的分离和分层。例如，发动机轴承覆盖层的疲劳可能导致裂纹扩展到中间层和覆盖层的全部去除。

当滑动发生疲劳磨损时:

• 摩擦系数高时，塑性变形程度高。
• 剪切应变非常高。
• 表面材料向滑动方向移动。
• 晶粒被拉出，并平行于表面。
• 亚微米大小的位错细胞出现，类似于高度冷加工的金属。
• 高层错能促进细胞形成(Al, Cu, Fe)。