金屬疲勞是比較常見的現象,雖然金屬材料堅固,色澤好,被廣泛用來製作機器、兵刃、艦船、飛機等,但在各種外力的反複作用下,可以產生疲勞狀態,而且,一旦產生疲勞就會因不能得到恢複而造成十分嚴重的後果。那麽
金屬材料疲勞試驗就有著重要的意義。
據統計,金屬部件中有80%以上的損壞是由於(yu) 疲勞而引起的。在人們(men) 的日常生活中,也同樣會(hui) 發生金屬疲勞帶來危害的現象。例如一輛正在馬路上行走的自行車突然前叉折斷,造成車翻人傷(shang) 的後果。炒菜時鋁鏟折斷、挖地時鐵鍁斷裂、刨地時鐵鎬從(cong) 中一分為(wei) 二等現象更是屢見不鮮。
為(wei) 什麽(me) 金屬疲勞時會(hui) 產(chan) 生破壞作用呢?這是因為(wei) 金屬內(nei) 部結構並不均勻,從(cong) 而造成應力傳(chuan) 遞的不平衡,有的地方會(hui) 成為(wei) 應力集中區。與(yu) 此同時,金屬內(nei) 部的缺陷處還存在許多微小的裂紋。在力的持續作用下,裂紋會(hui) 越來越大,材料中能夠傳(chuan) 遞應力部分越來越少,直至剩餘(yu) 部分不能繼續傳(chuan) 遞負載時,金屬構件就會(hui) 全部毀壞。
早在100多年以前,人們(men) 就發現了金屬疲勞給各個(ge) 方麵帶來的損害。但由於(yu) 技術的落後,還不能查明疲勞破壞的原因。直到顯微鏡和電子顯微鏡相繼出現之後,使人類在揭開金屬疲勞秘密的道路上不斷取得新的成果,並且有了巧妙的辦法來對付這個(ge) 大敵。在金屬材料中添加各種“維生素”是增強金屬抗疲勞的有效辦法。例如,在鋼鐵和有色金屬裏,加進萬(wan) 分之幾或千萬(wan) 分之幾的稀土元素,就可以大大提高這些金屬抗疲勞的本領,延長使用壽命。
隨著科學技術的發展,現已出現“金屬免疫療法”新技術,通過事先引入的辦法來增強金屬的疲勞強度,以抵抗疲勞損壞。此外,在金屬構件上,應盡量減少薄弱環節,還可以用一些輔助性工藝增加表麵光潔度,以免發生鏽蝕。對產(chan) 生震動的機械設備要采取防震措施,以減少金屬疲勞的可能性。另外,金屬材料疲勞試驗,對金屬內(nei) 部結構進行檢測,進而防止金屬疲勞。