The Effects of Residual Stress and Fretting Bridge Geometry on the Fretting Fatigue

摘要

On compare les contraintes résiduelles de surface dans le Ti6Al4V induites par grenaillage d'écrouissage, implantation au carbone ou à l'azote ou par combinaison de ces procédés à des mesures de fatigue-frottement sur éprou-vettes d'essai. En général, la durée de vie en fatigue-frottement augmente avec le niveau de contrainte de compression résiduelle. Cependant, les résultats suggèrent que d'autres facteurs, tels la dureté en surface et la présence de phase fragilisante dans les couches superficielles, jouent un rôle important. On rapporte que l'implantation à l'azote diminue le niveau de contrainte de compression résiduelle après usinage et après grenaillage des éprouvettes, alors que l'implantation au carbone n'a pas d'effet significatif. On discutte également l'influence de la géométrie à bords carrés ou arondis des ponts d'usure par frottement.%Surface residual stresses in Ti-6Al-4V formed by shot peening, carbon or nitrogen ion implantation, and various combinations thereof, are compared with fretting fatigue life measurements on test coupons. In general, fretting fatigue life increases with an increase in residual compressive stress level. However, the results of the investigation suggest that other factors, such as surface hardness and the presence of brittle phases in surface layers, may also play an important role. It is found that nitrogen ion implantation decreases the surface residual compressive stress level of as-machined and shot peened test pieces, while carbon ion implantation has no significant effect. The effect of fretting bridge geometry — square-edge or round-edge bridges — is also reported.