(一)表面质量对零件耐磨性的影响
零件的耐磨性与摩擦副的材料、润滑及表面质量有关。磨损过程可分为三个阶段。第1阶段称为初期磨损阶段,此时两个表面只是在一些凸峰顶部接触,实际接触面积大大小于理论接触面积,凸峰接触部分将产生较大的压强。表面愈粗糙,实际接触面积愈小,凸峰处的压强愈大,故磨损显著。经过初期磨损后,磨擦副表面的接触面积增大,压强变小,进入正常磨损阶段(阶段ⅱ)。这一阶段零件的耐磨性最好。随着时间的推移,当粗糙度值变得很小时,零件表面存储润滑油的能力急剧下降,润滑条件恶化使得紧接触的两表面发生分子粘合现象,摩擦阻力增大,从而进入磨损的第ⅲ阶段,即急剧磨损阶段,显然,表面粗糙度值存在一个最佳参数,此时磨损量最小。
表面层冷作硬化减少了摩擦副接触处的弹性和塑性变形,耐磨性一般能提高0.5-1倍。但过度的冷作硬化会使金属组织疏松,甚至出现表面裂纹、表面剥脱,从而影响零件的耐磨件。
(二)表血质量对零件疲劳强度的影响
在交变载荷作用下,零件表面微观不平的凹谷、划痕、裂纹等缺陷最易引起应力集中,并发展成疲劳裂纹,导致零件的疲劳损坏,减小表面粗糙度的ra值可使疲劳强度提高。
表面层的残余压应力可以部分抵消工作载荷引起的拉应力,使零件疲劳强度提高,而表面层的残余拉应力则会使疲劳裂纹加剧,降低疲劳强度。
表面层冷作硬化能阻碍疲劳裂纹的扩大,提高零件强度。但冷硬程度过大,反而易产生裂纹,故冷硬程度与硬化深度应控制存一定范围内。
(三)表面质量对零件配合的影响
表面几何特性将使配合零件间实际的有效过盈量或有效间隙值发生变化,必然会影响到它们的配合性质与配合精度。例如对于间隙配合,表面租糙度太大会使磨损量过大而配合间隙迅速增大。对于气动、液压等配合精度要求高的零件,会使间隙增加,影响系统性能;而对于过盈配合,装配过程中配合表面的凸峰将会受挤压,使实际有效过盈量减少,影响联接的可靠性。
表面残余应力会使零件变形,引起零件的形状和尺寸误差。因此也会影响零件的配合。