基于高强度钢的冷挤压内螺纹抗疲劳机理研究

缪宏^1,2，左敦稳²，张瑞宏¹，王珉²，王树宏³

1. 扬州大学机械工程学院2. 南京航空航天大学机电学院3. 中国人民解放军驻五一一厂军事代表室

摘 要：根据高强度钢内螺纹的成形过程,从微观的角度研究表层残余应力、表面粗糙度以及表面显微硬度与硬化层等零件状态方面的因素对内螺纹疲劳性能的影响。结果表明,冷挤压内螺纹表层金属具有细长纤维状结构,呈流线型沿牙面法相分布,晶粒被破碎和细化,位错密度显著增加,出现加工硬化现象,使得金属的强度与硬度增加。螺纹表层形成的残余压应力场,能够消除应力集中的影响,减小疲劳缺口敏感,延长裂纹萌生期,减慢或抑制裂纹的扩展。挤压螺纹的表面没有明显的加工痕迹,表面平整性较好,可有效地减小螺纹表面粗糙度,减少产生应力集中,有助于提高螺纹的疲劳性能。

关键词：内螺纹;冷挤压;抗疲劳;残余应力;