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了解什么是疲劳断裂

来源:济南j9九游会登陆旧版有限公司    日期:2023-10-10 08:31:35    点击量:

金属材料在应力或应变的反复作用下发生的性能变化称为疲劳。疲劳断裂是材料承受交变循环应力或应变时,引起的局部结构变化和内部缺陷的不断发展,使材料的力学性能下降,最终导致产品或材料的完全断裂,这个过程称为疲劳断裂,也可简称为金属的疲劳。引起疲劳断裂的应力一般很低,疲劳断裂的发生,往往具有突发性、高度局部性及对各种缺陷的敏感性等特点。

  疲劳断裂的特点:断裂时没有明显的宏观塑性变形,断裂前没有明显的预兆,往往是突然性地产生,使机械零件产生的破坏或断裂的现象,危害十分严重;引起疲劳断裂的应力很低,往往低于静载时屈服强度的应力负荷;疲劳破坏后,一般能够在断口处能清楚地显示出裂纹的发生、扩展和最后断裂的三个区域的组成部分。

  一般难以改变零件的使用条件,需尽量改善零件设计,如从表面效应着手。只要防止结构材料与机械零件表面应力集中、阻碍位错滑移堆积、抑制塑性变形,则疲劳裂纹不易成核亦难以扩展,将使疲劳限或疲劳强度增加。①减缓应力集中:设计中要避免出现方形或带有尖角的孔和槽。截面尺寸突然改变处,采用半径足够大的过渡圆角,以减轻应力集中。因结构的原因,难以加大过渡圆角的半径时,可以在直径较大的部分轴上开减薄槽或退刀槽。②增强表层强度:用机械法强化表层,使构件表面形成预压应力层,减弱易引起裂纹的表面拉应力,从而提高疲劳强度,或采用热处理和化学处理,如高频淬火、渗碳、氮化等。


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