金属材料疲劳断裂的特点是什么

问题描述

精选答案

特点：

1、疲劳为低应力循环延时断裂，即具有寿命的断裂，其断裂应力水平往往低于材料抗拉强度，甚至屈服强度。

2、疲劳为脆性断裂，由于一般疲劳的应力水平比屈服强度低，所以不论是韧性材料还是脆性材料，在疲劳断裂前均不会发生塑性变形及有型预兆。

3、疲劳对缺陷十分敏感，由于疲劳破坏是从局部开始的，所以它对缺陷具有高度的选择性。

定义：金属材料的疲劳断裂：许多机械零件和工程构件，是承受交变载荷工作的。在交变载荷的作用下，虽然应力水平低于材料的屈服极限，但经过长时间的应力反复循环作用以后，也会发生突然脆性断裂，这种现象叫做金属材料的疲劳。

2、产生原因：在交变应力作用下，材料和结构受到多次重复变化的载荷作用后，应力值虽然始终没有超过材料的强度极限，甚至比弹性极限还低，在交变载荷重复作用下材料和结构产生破坏。

扩展资料

通常，疲劳裂纹扩展可以分为三个阶段：第I阶段（裂纹萌生，shot cracks），第II阶段（裂纹扩展，long cracks），第III阶段（瞬时断裂，final fracture）

第I阶段：一旦裂纹萌生以后，就会沿着最大剪切应力平面(约45º)扩展，这一阶段是短裂纹萌生和扩展阶段。裂纹一直扩展直到遇到障碍物，如晶界、夹杂物或珠光体区。它无法容纳初始裂纹的扩展方向。因此，晶粒细化是可以提升材料疲劳强度的利用了引入大量微观障碍物的原理。

第II阶段：由于裂纹扩展，实际载荷的上升，应力强度因子K不断增加，在裂纹尖端附近的不同平面上开始发生滑移，于是就进入了第II阶段。

第III阶段：最终，当裂纹尖端应力强度因子超过了临界应力强度因子，那么裂纹失稳，发生快速扩展。