2.5.6  疲劳

2.5.6 疲劳

金属材料在变动应力长期作用下,所发生的破坏现象称为疲劳破坏,疲劳破坏有以下特点:

1)通常没有显著的塑性变形,与拉断时明显不同,在破坏之前没有显著的迹象,因此破坏发生较突然。

2)疲劳破坏应力较静载荷下的屈服强度,甚至比弹性极限小得多;对于有色金属,一般仅为屈服强度的1/4。(https://www.daowen.com)

3)对于应力集中特别敏感。工作环境,金属材料的形状、尺寸,表面状态微小变化,均有较大影响。

金属材料抵抗疲劳破坏的能力以疲劳极限(疲劳强度)表示,其意义为金属材料长期经受无限次(107~108)应力的反复作用而使材料不断裂时的最大应力。

金属材料的疲劳强度与其成分、表面状态、组织结构、杂质及分布、应力集中等均有关。

整个疲劳的过程包括裂纹的产生,裂纹的扩展及破坏。一般认为裂纹产生周次较短,仅为整个周次10%~15%,75%以上周次用于裂纹的扩展。因此疲劳过程主要是裂纹扩展的过程。抗疲劳能力决定于抗裂纹扩展的能力。