11.1.1  疲劳破坏的特征

一般来说，金属的疲劳破坏可分为疲劳裂纹萌生、疲劳裂纹扩展和失稳断裂三个阶段。疲劳破坏有以下特征：

1）疲劳破坏是在交变载荷作用下的破坏。

2）疲劳破坏必须经历一定的载荷循环次数。

3）零件或试样在整个疲劳过程中不发生宏观塑性变形，其断裂方式类似于脆性断裂。

4）疲劳断口上明显地分为三个区域：疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和瞬时断裂区。

图11-1所示为典型疲劳宏观断口，断口表面较平滑并伴有放射线的区域为疲劳裂纹扩展区，表面较粗糙的区域为瞬时断裂区。一般来说，高应力水平下疲劳裂纹扩展区占整个断口的比例较小，低应力水平下疲劳裂纹扩展区占整个断口的比例较大。疲劳裂纹扩展区域的射线归拢处就是裂纹源的位置，分析疲劳断口中裂纹源产生的机理是非常必要的，通过分析裂纹源产生的原因可以指导材料的制造工艺或改进加工工艺。

图11-1 典型疲劳宏观断口