热加工低碳钢试样切口应力微观变化检测显微镜
例如，油中整体淬火的齿轮，根据淬火条件的不同，有
的相当于这种情况。
对各种齿轮的弯曲疲劳机理用疲劳过程中齿根圆根处的
组织变化及残余应力变化进行分析研究的结果，明确的几点
可归纳如下。
(1)调质钢齿轮，作用着疲劳极限以上的负荷
时，(晶格)滑移和裂纹都是在压缩侧上比拉伸侧发生得早。
发生在压缩侧上的裂纹扩展速度比迟于它发生在拉伸侧上的
裂纹的扩展速度小得多，因此疲劳破坏受后发生在拉伸侧上
的裂纹所支配。
(2)以相当于疲劳极限的负荷作用时，只在压缩侧上发
生裂纹，它扩展到一定程度，在某一循环次数之后停止其扩
展．即变成所谓的裂纹停留。
(3)以小于而接近疲劳极限的负荷作用时，用倍率为
400的金属显微镜在拉伸侧看不到(晶格)滑移带，而在压缩
侧上可以看到(品格)滑移带。但是，在任一侧都不发生裂
纹．
低碳钢退火材料的光滑试样及切口试样上作用交
变应力时，根据在其表面上产生残余应力变化的研究结果，
则随着应力的交变作用在其表面上产生残余压缩应力，如果
进一步增加循环次数达到产生微观裂纹的程度，残余压缩应
力即急剧减少，这和本实验结果的趋向是很一致的。
由于上述交变负荷而引起的在拉伸侧产生残余压缩应
力，在压缩侧产生残余拉伸应力，故可以把承受负荷时的二个
齿根圆根处应力状态看作是局部交变的状态。然而，这些残
余应力是随着循环次数的变化而变化的，所以要把残余应力
对弯曲疲劳强度的影响明确地表示出来，在现阶段是困难的。
以上，分析研究了有关反复正反转齿轮和中间齿轮在相
应负荷条件下的弯曲疲劳强度以及由于交变负荷在这些齿轮
的齿根圆根处上发生残余应力的变化情况，根据这些结果，
在实际设计反复正反转齿轮及中间齿轮时，有必要考虑下列
几点。
(4)由于压缩侧的裂纹能够承受垂直于裂纹方向的压缩
负荷，所以压缩侧裂纹头端的应力值比齿根圆根处边缘的应
力值小，而裂纹头端的应力值达到等于该点材料的疲劳极限
时，裂纹就停止扩展。
(5)齿面硬化齿轮和非硬化齿轮的弯曲疲劳特性显著地
不同。喷丸硬化、渗碳淬火等齿面硬化齿轮，齿根圆根处的
硬度高，而且齿根圆根处存在着大的残余压缩应力，所以
砌比y大，在压缩侧上不发生裂纹。然而，齿根圆根处压
缩侧上存在的残余压缩应力的衰减比拉伸侧的衰减显著，所
以反转后弯曲疲劳寿命、疲劳极限都减小。这种现象即使在
反转前循环次数小的时候也发生，所以要特别注意。
