金属材料的疲劳强度与什么有关,金属材料的疲劳强度的大小与应力循环的什么有关

2020-11-22 08:53:22 字数 5137 阅读 3494

1楼:戏子无义

金属材料疲劳断裂的特点是:

(1)载荷应力是交变的;

(2)载荷的作用时间较长;

(3)断裂是瞬时发生的;

(4)无论是塑性材料还是脆性材料,在疲劳断裂区都是脆性的。 所以,疲劳断裂是工程上最常见、最危险的断裂形式。

金属材料的疲劳现象,按条件不同可分为下列几种:

(1)高周疲劳:指在低应力(工作应力低于材料的屈服极限,甚至低于弹性极限)条件下,应力循环周数在100000以上的疲劳。它是最常见的一种疲劳破坏。高周疲劳一般简称为疲劳。

(2)低周疲劳:指在高应力(工作应力接近材料的屈服极限)或高应变条件下,应力循环周数在10000~100000以下的疲劳。由于交变的塑性应变在这种疲劳破坏中起主要作用,因而,也称为塑性疲劳或应变疲劳。

(3)热疲劳:指由于温度变化所产生的热应力的反复作用,所造成的疲劳破坏。

(4)腐蚀疲劳:指机器部件在交变载荷和腐蚀介质(如酸、碱、海水、活性气体等)的共同作用下,所产生的疲劳破坏。

(5)接触疲劳:这是指机器零件的接触表面,在接触应力的反复作用下,出现麻点剥落或表面压碎剥落,从而造成机件失效破坏。

金属材料的疲劳强度的大小与应力循环的什么有关

2楼:匿名用户

工程上,金属材料的疲劳强度是指:金属材料经过无数次应力循环,不产生断裂的最大应力。

理论上对于一种材料来说,疲劳强度应当是固有的。但在实际中(按数理统计的角度分析),金属疲劳断裂的原因与材料组织的具体组织缺陷有关。因此实际上金属的寿命也会体现出波动。

无论材料承受机械应力,或是热应力,都会使金属的寿命降低。

金属材料的疲劳强度指的是什么

3楼:山东万通汽车学院

金属部件在交变应力的长期作用下,会在小于材料的强度极限,甚至在小于屈服极限的应力下断裂,这种现象称为疲劳。金属材料在无限多次交变应力作用下,不致引起断裂的最大应力称为疲劳极限或疲劳强度。

4楼:匿名用户

打个比方给你吧.比如一根铁线,你要想把它拉断,可能性不大,因为它的大.超过你的拉力.

而我们可以把铁丝拗弯,再反个方向再拗弯(这就叫交变载荷),如些重复数次,铁丝就会断了.铁丝抵抗这样的交变载荷破坏的能力就叫做抗拉强度或疲劳极限.从这个现象可以看出:

疲劳强度远小于抗拉强度

5楼:匿名用户

首先疲劳失效是金属材料常见的失效形式,特别是轴类,连杆,轴承类等零件,长期在应力下工作的工件材料都要求较高的疲劳强度,这样的可以提高零件的使用寿命。疲劳强度同时还与硬度、强度、韧性有较大关系,所以他是金属材料的重要力学性能指标

6楼:匿名用户

疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。实际上,金属材料并不可能作无限多次交变载荷试验。一般试验时规定,钢在经受10ˇ7次、非铁(有色)金属材料经受10ˇ8次交变载荷作用时不产生断裂时的最大应力称为疲劳强度。

当施加的交变应力是对称循环应力时,所得的疲劳强度用σ–1表示。

许多机械零件,如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等,在工作过程中各点的应力随时间作周期性的变化,这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力(也称循环应力)。在交变应力的作用下,虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点,但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。

疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。据统计,在机械零件失效中大约有80%以上属于疲劳破坏,而且疲劳破坏前没有明显的变形,所以疲劳破坏经常造成重大事故,所以对于轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等承受交变载荷的零件要选择疲劳强度较好的材料来制造。

7楼:阳光蛋壳仔

疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力,称为疲劳强度或疲劳极限。

研究金属材料疲劳强度的目的和意义是什么?

8楼:匿名用户

首先疲劳失效是金属材料常见的失效形式,特别是轴类,连杆,轴承类等零件,长期在应力下工作的工件材料都要求较高的疲劳强度,这样的可以提高零件的使用寿命。疲劳强度同时还与硬度、强度、韧性有较大关系,所以他是金属材料的重要力学性能指标

9楼:匿名用户

生铁能做引擎的汽缸杆吗?

10楼:匿名用户

当然啦,在使用中,如果出了问题,那就麻烦了,

金属材料疲劳试验中影响材料疲劳强度的因素有哪些?

11楼:依雪恋幻

钢结构的疲劳破坏

一、疲劳破坏现象

钢材在连续反复荷载作用下会发生疲劳破坏,这种疲劳破坏在钢结构和钢构件中同

样会发生.与钢材发生疲劳破坏的不同处在于钢结构和钢构件由于制作或构造上的原

因总会存在缺陷,而这些缺陷就成为裂缝的起源,在疲劳破坏过程中,可以认为不存在裂

纹形成这个阶段.因此,钢结构和钢构件疲劳破坏的阶段为裂纹的扩展和最后断裂两个阶段.裂纹的扩展是十分缓慢的,而断裂是在裂纹扩展到一定尺寸时瞬间完成的.

在裂纹扩展部分,断口因经反复荷载频繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂纹源愈光滑,而瞬面断裂的裂口比较粗糙并呈颗粒状,具有脆性断裂的特征.

二、影响疲劳强度的因素

在钢材的疲劳破坏中提到影响疲劳强度的主要因素是应力集中.这同样是影响钢结构和钢构件疲劳强度的主要因素.但在钢结构和钢构件中,产生应力集中的原因则极为复杂,因此钢结构和钢构件的疲劳强度的计算比钢材的要困难得多.

钢结构和钢构件在截面突然改变处都会产生应力集中,如梁与柱的连接节点、柱脚、

梁和柱的变截面处以及截面形孔等削弱处.此外,对于非焊接结构,有钢材表面的凹凸

麻点、刻痕,轧钢时的夹渣、分层,切割边的不平整,冷加工产生的微裂纹以及螺栓孔等

等.对于焊接结构还有焊缝外形及其缺陷,缺陷包括气孔、咬肉、夹渣、焊根、起弧和灭弧处的不平整、焊接裂纹等等.

除此之外,还有结构和构件中的残余应力以及结构和构件所处的环境等都会对其疲劳强度有影响.在有腐蚀性介质的环境中,疲劳裂纹扩展的速率会受到不利的影响.

影响金属材料疲劳强度大小的因素有哪些

12楼:咔咔哒儿

影响疲劳的因素很多,具体说来包括:1.模具温度因素:

预热温度、模具表面温度、模具高温保持时间、冷却速度;2.材料的性能:热膨胀系数、热传导系数、高温屈服强度、抗回火性、蠕变强度、延展性等;3.

模具设计方面:圆角、孔、尖角、粗糙表面等应力集中的部位。希望对你有所帮助。

有关金属材料疲劳强度的教材有什么

13楼:云泽溪风铃

工程材料力学性能——束德林——机械工业出版社,这本书挺好,我大学用过的

钢材疲劳强度与哪些因素有关应力集中程度

14楼:可爱的海天管业

机械零件,如轴、复齿轮、轴承、叶片、制弹簧等,在工作过程中各点的应力随时间作性的变化,这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力(也称循环应力)。在交变应力的作用下,虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点,但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用下会产生破坏的最大应力,称为疲劳强度或疲劳极限。

实际上,金属材料并不可能作无限多次交变载荷试验。一般试验时规定,钢在经受10ˇ7次、非铁(有色)金属材料经受10ˇ8次交变载荷作用时不产生断裂时的最大应力称为疲劳强度。当施加的交变应力是对称循环应力时,所得的疲劳强度用σ–1表示。

疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。据统计,在机械零件失效中大约有80%以上属于疲劳破坏,而且疲劳破坏前没有明显的变形,所以疲劳破坏经常造成重大事故,所以对于轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等承受交变载荷的零件要选择疲劳强度较好的材料来制造。

疲劳强度都有哪些影响因素?

15楼:济宁钛浩机械****

疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力,称为疲劳强度或疲劳极限。实际上,金属材料并不可能作无限多次交变载荷试验。

影响疲劳强度的因素:

1、屈服强度

材料的屈服强度和疲劳极限之间有一定的关系,一般来说,材料的屈服强度越高,疲劳强度也越高,因此,为了提高弹簧的疲劳强度应设法提高弹簧材料的屈服强度,或采用屈服强度和抗拉强度比值高的材料。对同一材料来说,细晶粒组织比粗细晶粒组织具有更高的屈服强度。

2、表面状态

最大应力多发生在弹簧材料的表层,所以弹簧的表面质量对疲劳强度的影响很大。弹簧材料在轧制、拉拔和卷制过程中造成的裂纹、疵点和伤痕等缺陷往往是造成弹簧疲劳断裂的原因。

材料表面粗糙度愈小,应力集中愈小,疲劳强度也愈高。材料表面粗糙度对疲劳极限的影响。随着表面粗糙度的增加,疲劳极限下降。

在同一粗糙度的情况下,不同的钢种及不同的卷制方法其疲劳极限降低程度也不同,如冷卷弹簧降低程度就比热卷弹簧小。因为钢制热卷弹簧及其热处理加热时,由于氧化使弹簧材料表面变粗糙和产生脱碳现象,这样就降低了弹簧的疲劳强度。

对材料表面进行磨削、强压、抛丸和滚压等。都可以提高弹簧的疲劳强度。

3、尺寸效应

材料的尺寸愈大,由于各种冷加工和热加工工艺所造成的缺陷可能性愈高,产生表面缺陷的可能性也越大,这些原因都会导致疲劳性能下降。因此在计算弹簧的疲劳强度时要考虑尺寸效应的影响。

4、冶金缺陷

冶金缺陷是指材料中的非金属夹杂物、气泡、元素的偏析,等等。存在于表面的夹杂物是应力集中源,会导致夹杂物与基体界面之间过早地产生疲劳裂纹。采用真空冶炼、真空浇注等措施,可以大大提高钢材的质量。

5、腐蚀介质

弹簧在腐蚀介质中工作时,由于表面产生点蚀或表面晶界被腐蚀而成为疲劳源,在变应力作用下就会逐步扩展而导致断裂。例如在淡水中工作的弹簧钢,疲劳极限仅为空气中的10%~25%。腐蚀对弹簧疲劳强度的影响,不仅与弹簧受变载荷的作用次数有关,而且与工作寿命有关。

所以设计计算受腐蚀影响的弹簧时,应将工作寿命考虑进去。

在腐蚀条件下工作的弹簧,为了保证其疲劳强度,可采用抗腐蚀性能高的材料,如不锈钢、非铁金属,或者表面加保护层,如镀层、氧化、喷塑、涂漆等。实践表明镀镉可以大大提高弹簧的疲劳极限。

6、温度

碳钢的疲劳强度,从室温到120℃时下降,从120℃到350℃又上升,温度高于350℃以后又下降,在高温时没有疲劳极限。在高温条件下工作的弹簧,要考虑采用耐热钢。在低于室温的条件下,钢的疲劳极限有所增加。

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