第三章 表面质量 随着现代机器制造工业的飞速发展，对机器 零件的要求日益提高，一些重要的零件必须在高 速、高温和重载的条件下工作，表面层的任何缺 陷，不仅直接影响零件的工作性能，而且使零件 加速磨损、腐蚀和失效
第三章 表面质量 随着现代机器制造工业的飞速发展，对机器 零件的要求日益提高，一些重要的零件必须在高 速、高温和重载的条件下工作，表面层的任何缺 陷，不仅直接影响零件的工作性能，而且使零件 加速磨损、腐蚀和失效
零件使用中失效形式 磨损 零件使用中失效形式腐蚀→从表面开始 疲劳
零件使用中失效形式 磨损 零件使用中失效形式 腐蚀→从表面开始 疲劳
第一节零件的表面质量及其对使用性能 的影响 机械加工表面质量的含义 1、机械加工表面质量的含义：零件加工后的表 面层状态或完整性的表征。具体地说：包含两个方 面的内容，一是表面的微观几何特征，二是表面的 物理力学特性。 2、表面质量的内容 (1)、微观几何特征： 1)、表面粗糙度：指已加工表面的微观几何形 状误差
第一节 零件的表面质量及其对使用性能 的影响 一、 机械加工表面质量的含义 1、机械加工表面质量的含义：零件加工后的表 面层状态或完整性的表征。具体地说：包含两个方 面的内容，一是表面的微观几何特征，二是表面的 物理力学特性。 2、表面质量的内容 (1)、微观几何特征： 1）、表面粗糙度：指已加工表面的微观几何形 状误差
表面轮廓的算术平均偏差R。 表面粗糙度的三种形式 微观不平均高度R, 轮廓最大高度R, 2)、波度：介于宏观几何形 状误差与表面粗糙度的之间 的周期性几何形状误差。 3)、加工纹理 4)、划伤、人为破坏
表面轮廓的算术平均偏差Ra 表面粗糙度的三种形式 微观不平均高度Rz 轮廓最大高度Ry 2)、波度：介于宏观几何形 状误差与表面粗糙度的之间 的周期性几何形状误差。 3)、加工纹理 4)、划伤、人为破坏
(2)、表面物理力学特性 1)冷作硬化：指工件经机械加工后表面 层的强度、硬度有提高的现象，也称为冷 硬或强化。 2)表面层的金相组织变化： 3)加工表面层的残余应力
(2)、表面物理力学特性 1) 冷作硬化：指工件经机械加工后表面 层的强度、硬度有提高的现象，也称为冷 硬或强化。 2) 表面层的金相组织变化： 3) 加工表面层的残余应力
二、表面质量对零件使用性能的影响 耐磨性 抗疲劳 使用性能 抗腐蚀 配合性质 其它
二、表面质量对零件使用性能的影响 耐磨性 抗疲劳 使用性能 抗腐蚀 配合性质 其它
1、表面质量对零件耐磨性的影响 磨损机理 磨损曲线（磨损三阶段） (1)、R对耐磨性的影响 Rt→△t R2↓→△ Ra↓↓→△↑，Ral亲和 最佳粗糙度：R2=0.8v0.2μm
1、表面质量对零件耐磨性的影响 磨损机理 磨损曲线（磨损三阶段） (1)、Rn对耐磨性的影响 Ra ↑→△↑ Ra↓→△↓ Ra↓↓→△↑, Ra ↓↓亲和 最佳粗糙度：Ra=0.8~0.2μm
纹理：重载：交叉→△↓ 轻载：交叉→△↑ 为什么？ (2)、冷作硬化 HBS↑→接触刚度↑→变形↓→咬合↓→△↓ HBS↑↑→脆↑脱落↑→△ (3)、残余应力 残金相变化→BS、变形→△
纹理：重载：交叉→△↓ 轻载：交叉→△↑ 为什么？ (2)、冷作硬化 HBS↑→接触刚度↑→变形↓→咬合↓→△↓ HBS↑↑→脆↑脱落↑→△↑ (3)、残余应力 残金相变化→HBS、变形→⊿
2、 对疲劳强度的影响一应力集中产生的前提 (1)、R↑→应力集中→裂纹一01↓ 纹理方向与受力方向相顺01↑ 相反01↓ (2)、残余应力适当→01↑（疲劳由拉应力引起） (3)、冷作硬化： HBS↑→变形↓→裂纹↓→O1↑ HBS↑↑→脆、脱落→裂纹↑→O1↓
2、对疲劳强度的影响——应力集中产生的前提 （1）、Ra ↑→应力集中→裂纹→σ-1 ↓ 纹理方向与受力方向 相顺σ-1 ↑ 相反σ-1 ↓ （2）、残余应力适当→σ-1 ↑（疲劳由拉应力引起） （3）、冷作硬化： HBS↑→变形↓→裂纹↓→ σ-1 ↑ HBS↑↑→脆、脱落→裂纹↑→σ-1↓
3、表面质量对耐蚀配合及其他性能的影响 (1)、R↑→累积腐蚀介质↑→抗蚀性↓ R↓→累积腐蚀介质↓→抗蚀性↑ (2)、残余应力（适当）→防裂扩展→不易腐一↑ (3)、冷作硬化 4、配合性质： 5、其它性能： 密封 接触刚度 磨擦系数
3、表面质量对耐蚀配合及其他性能的影响 (1)、Ra ↑→累积腐蚀介质↑→抗蚀性↓ Ra↓→累积腐蚀介质↓→抗蚀性↑ (2)、残余应力（适当）→防裂扩展→不易腐→↑ (3)、冷作硬化 4、配合性质： 5、其它性能： 密封 接触刚度 磨擦系数