Најинтуитивније разумевање површинског очвршћавања је да оно може побољшати површинску тврдоћу материјала и побољшати отпорност на хабање. Али то је такође ефикасан начин да се побољша чврстоћа материјала на замор. Знате ли зашто? Данас ћемо погледати механизам који стоји иза овога.
Постоје три главна разлога за најчешће нуклеацију заморних пукотина, као што је приказано на горњој слици. Једна је дислокација клизања на површини материјала, а друга два су узрокована унутрашњим дефектима материјала, као што су унутрашње инклузије страних материја, празнине на границама зрна (као што су рупе за скупљање), итд. Данас расправљамо о утицају површинског очвршћавања на чврстоћу на замор. Под претпоставком да материјал нема дефекте, дислокације клизања су у фокусу разматрања.
Када је материјал подвргнут спољној сили, долази до клизања у микроскопској скали, а клизне траке производе истискивање и упадање клизањем једна о другу. Као што је приказано на слици испод, ове клизне траке и суседне области екструзије и упадања делују као тачке концентрације напона, где настају и развијају се пукотине. Пошто је напон на смицање доминантан, пукотине се обично појављују и шире под углом од 45 степени. У поређењу са унутрашњим зрнима, већа је вероватноћа да ће зрна на површини делова раније формирати дефекте због недостатка подршке од околних зрна.
Када површински очврснемо делове, тврдоћа површине материјала се значајно побољшава, а тврдоћа је директно повезана са чврстоћом метала. Повећање тврдоће значи да је повећана његова способност да се одупре пластичној деформацији. У поређењу са меким материјалима који нису очвршћени, очврсли материјал је релативно мање вероватно да ће изазвати померање дислокације клизања. Ако посматрате микрофотографију, видећете да у суштини нема очигледног истискивања или упада на очврснуту површину. Због тога не постоји концентрација напрезања изазвана дислокацијом клизања на површини метала, а могућност настанка пукотина је знатно смањена. Ово је главни разлог зашто површинско очвршћавање може побољшати чврстоћу материјала на замор. Наравно, постоји и секундарни разлог. Након гашења и очвршћавања, површина материјала обично може да формира заостало тлачно напрезање на површини. Ово заостало напрезање притиска такође помаже да се одупре настанку и ширењу заморних пукотина, чиме се побољшава век трајања материјала. Међутим, постоје две ствари које треба подсетити све на крају: Прво, ако је конструкцијски дизајн делова неразуман или је контрола процеса гашења неразумна, током процеса очвршћавања може доћи до пуцања или микропукотина, што ће постати извор квара због замора. Друго, ако очврсли делови треба да буду завршени, ови процеси такође могу изазвати микропукотине (као што су пукотине од брушења) или променити расподелу тврдоће, смањити заостало напрезање притиска или га чак трансформисати у затезно напрезање, што ће постати неки неповољни фактори који утичу на чврстоћу на замор.(文章来源:иМецханицс机械)
