人在長時間的工作或者超負荷的體力勞動后會產(chǎn)生疲勞感,金屬也是如此。金屬的機械性能會隨著使用時間逐漸變?nèi)?,?/span>金屬的疲勞。
那我們不由得產(chǎn)生疑問,金屬沒有大腦沒有生命,怎么會疲勞呢?其實金屬的疲勞是一種普遍的現(xiàn)象。舉個例子,要想折斷一根鋼筋,如果只是強行彎折,只會把鋼筋折彎而不會折斷,但是反復地彎曲后,你會發(fā)現(xiàn),鋼筋斷裂了,這就是金屬的疲勞。金屬材料及其零部件在正常使用過程中,都會受到重復的拉壓、彎曲或扭轉(zhuǎn),各點的應力隨時間作用周期性的變化(隨時間作周期性變化的應力稱為交變應力),在交變應力作用下,雖然金屬材料及其零部件所承受的應力都低于材料的屈服點,但經(jīng)過較長時間的工作后會產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂。
給金屬“體檢”
在金屬材料疲勞試驗之中,疲勞極限試驗是驗證金屬疲勞強度的必備試驗項目。疲勞極限是指金屬材料無限次抵抗應力循環(huán)而未發(fā)生斷裂的材料強度性指標。“條件”疲勞極限表示材料抵抗規(guī)定次數(shù)的應力循環(huán)而未發(fā)生斷裂的強度性指標。2個指標采用的試驗方法相同,通常檢測金屬材料條件疲勞極限。從實際應用的角度來講,疲勞極限試驗是通過模擬的結(jié)構(gòu)件或部件的實際運轉(zhuǎn)情況,估計出該部件的結(jié)構(gòu)特性。
高頻振動疲勞試驗,是應對有需求在高頻環(huán)境下中做疲勞試驗的一種檢測方法。試驗的標準方法有金屬材料軸向疲勞試驗方法(GB/T3075,HB5287,ASTM E466)以及旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗方法(GB/T 4337,HB5151,HB5152),也可進行高低溫以及腐蝕環(huán)境下的試驗。
雖然疲勞極限測試的檢測周期較長,檢測方法和設備也比較復雜,但是常規(guī)的力學性能檢測,并無法滿足材料在交變環(huán)境下的檢測,對一些重要的結(jié)構(gòu)和零部件而言,疲勞極限測試時不可或缺的。
作者簡介:許佳焱,材料評價測試部門工程師,就職于浙江國檢檢測技術(shù)股份有限公司。主要研究方向:“金屬材料及其零部件”的疲勞測試。獲得NADCAP認證檢測人員資格,專利3項。
詳見文章:【知識小科普】金屬也會累?