工程上受弯曲应力作用的零件很多，如轴类零件及各种形式的梁等。

1.应力状态

弯曲应力状态与拉伸状态不同的是，在弯曲状态下，截面上的正应力呈线性分布，最大应力都在零件的最外层。对于三点弯曲试件，中间截面下部受拉应力，上部受压应力，其最大拉应力为

式中 M——最大弯矩（N·m），对于三点弯曲，，对于四点弯曲，；

P——试件所承受的最大载荷（N）；

l——试件标距长度（m）；

2.选材及热处理特点

由于受弯曲零件内部应力的分布是表面大，中间小，因此，对这类零件在选材和制订热处理工艺时，应使零件从表层至3R/4（R为轴件半径）处的金属层通过淬硬强化，以承受表面层较大的应力。

心部不必淬硬，因为此处应力小。要做到这一点，对于整体淬火零件在选材时，要根据零件的直径来选择淬透性合适的钢材。此外，也可以采用表面淬火等措施，只使表层硬化，心部仍保持一定的韧性。(www.daowen.com)

由前述淬火残余应力分析可知，全淬透的零件表面受拉应力，心部受压应力，而表层到3R/4处淬硬而内部不淬硬的零件则相反，其表层受压应力，心部受拉应力（这种情况和表面热处理的零件相似）。对于全淬硬的零件来说，在工作时，就会出现弯曲应力和淬火应力的叠加。而且，通常材料的抗拉强度比抗压强度要低。因此，全淬透零件的表面层出现拉应力，很容易在受拉表面出现裂纹，有时全淬透零件淬火后未及时回火，或回火不充分即行开裂，就是这个原因。由此可见，选择高淬透性的钢材做这类零件，特别是在回火温度较低的情况下，未必有利。

3.失效分析

此类零件在使用中，除因硬度不足而发生磨损失效外（在轴颈处），主要有断裂及轴向裂纹两种情况。

（1）断裂 一般为脆性断裂和疲劳断裂两种。起始裂纹一般在应力集中、表面缺陷及次表层夹杂物处。

引起断裂的微裂纹多为横向裂纹，通常是由工作应力（弯曲应力）为主引起的。正如上面所说，全淬透的零件，因为表层为拉应力，该应力与工作应力相叠加，将促使断裂的产生。因此，防止这类失效，除减少应力集中，消除微观缺陷外，重要的措施是防止零件完全淬透。

（2）轴向裂纹 轴向裂纹也是轴类零件常见的失效形式，此种裂纹除材质不良外，主要是热处理不当引起的——淬透性过大引起表面拉应力，由于表面拉应力的分布在圆周方向大于轴向，且材料的横向性能低于纵向（轴向）性能，所以裂纹为轴向。防止此类失效，也应从热处理工艺方面解决，即控制零件的淬硬层深度，并及时进行回火。