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标题: 金属构件疲劳断裂失效原因 [打印本页]

作者: huanghong 时间: 2025-2-13 08:05
标题: 金属构件疲劳断裂失效原因
金属构件发生疲劳断裂失效，具体原因是多种多样的。归纳起来，大体上包括设计不合理、材料选择不合适、加工制造缺陷、环境的影响以及载荷频率及方式的变化等方面。1、构件的结构形状
结构上的不合理，主要是指在截面突变部位无圆弧过度，造成应力集中，孔、槽、螺纹等形状突变部位设计、分布不合理，如位于较薄弱部位等等。图1为螺栓根部断裂，位于应力集中部位。图12、表面状态
表面加工如车、铣、刨、磨等在构件表面造成各种大小不一的缺口、凹坑等。这些小缺口，也会产生应力集中，相当于裂纹的效果。
3、材料和组织状态材料选用不当，或者热处理工艺不合理，也容易引起疲劳断裂失效。如用正火材料代替调质材料引起疲劳断裂，在失效分析中会经常碰到。
一般来说，回火马氏体组织相对于其它组织而言，抗疲劳性能更强。如果除了马氏体，还有其它类组织如珠光体、贝氏体，疲劳强度会下降。如果组织为铁素体加珠光体，那么材料的抗疲劳强度随着珠光体含量真的增加而增加。提高材料强度的热处理工艺常常能提高材料的抗疲劳强度。表面热处理如表面淬火、表面渗碳等都可以提供材料的疲劳抗力。不过，如果工艺不当，反而会降低疲劳强度。
材料组织如果不均匀，或者存在缺陷，会在材料局部产生应力集中，因此也会降低疲劳强度。混晶、夹杂物、疏松、偏析等缺陷，都会对材料抗疲劳性能产生不利影响。图2为夹杂物引起的疲劳断裂。图24、装配与联结效应装配与联结效应对构件的疲劳寿命影响很大。例如螺栓拧紧时合适的拧紧力可以使其寿命提高5年以上，许多人的直觉就是拧得越紧疲劳寿命越高，试验证明并非如此。5、使用环境环境因素如温度和腐蚀介质，对疲劳强度也有重要影响。温度发生变化，环境存在腐蚀性都能够降低材料的疲劳强度。

作者: tcdlb 时间: 2025-2-13 08:27
金属构件疲劳断裂失效原因

作者: 中原人 时间: 2025-2-13 12:13
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