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郑州工字钢告诉你有哪些因素会影响到金属材料的疲劳强度

发布时间 : 2019-05-05

来源:http://www.hnguangxing.com/news/387.html

材料的疲劳强度对各种外在因素和内在因素都极为敏感。外在因素包括零件的形状和尺寸、表面光洁度及使用条件等,内在因素包括材料本身的成分,组织状态、纯净度和残余应力等。这些因素的细微变化,均会造成材料疲劳性能的波动甚至大幅度变化。各种因素对疲劳强度的影响是疲劳研究的重要方面,这种研究将为零件合理的结构设计、以及正确选择材料和合理制订各种冷热加工工艺提供依据,以保证零件具有高的疲劳性能。下面就由郑州工字钢介绍一下有哪些因素。

1、应力集中的影响

常规所讲的疲劳强度,都是用精心加工的光滑试样测得的,然而,实际机械零件都不可避免地存在着不同形式的缺口,如台阶、键槽、螺纹和油孔等。这些缺口的存在造成应力集中,使缺口根部的实际应力远大于零件所承受的名义应力,零件的疲劳破坏往往从这里开始。

2、尺寸因素的影响

由于材料本身组织的不均匀性以及内部缺陷的存在,尺寸增加造成材料破坏概率的增加,从而降低材料的疲劳极限。

3、表面加工状态的影响

机加工的表面总存在着高低不平的加工痕迹,这些痕迹就相当于微小缺口,在材料表面造成应力集中,从而降低材料的疲劳强度。

4、加载经历的影响

实际上没有任何零件是在绝对恒定的应力幅条件下工作,材料实际工作中的超载和次载都会对材料的疲劳极限产生影响,试验表明,材料普遍存在着超载损伤和次载锻炼现象。

5、化学成分的影响

材料的疲劳强度与抗拉强度在一定条件下存在着较密切的关系,因此,在一定条件下凡能提高抗拉强度的合金元素,均可提高材料的疲劳强度。

6、热处理和显微组织的影响

不同的热处理状态会得到不同的显微组织,因此,热处理对疲劳强度的影响,实质上就是显微组织的影响。同一成份的材料,由于热处理不同,虽然可以得到相同的静强度,但由于组织的不同,疲劳强度可在相当大的范围内变化。

7、夹杂物的影响

夹杂物本身或由它而产生的孔洞相当于微小缺口,在交变载荷作用下将产生应力集中和应变集中,成为疲劳断裂的裂纹源,对材料的疲劳性能造成不良影响。夹杂物对疲劳强度的影响不仅取决于夹杂物的种类、性质、形状、大小、数量和分布,而且还取决于材料的强度水平以及外加应力水平及状态等因素。

8、表面性能变化及残余应力的影响

表面状态的影响除前已提及的表面光洁度外,还包括表层机械性能的变化及残余应力对疲劳强度的影响。表层机械性能的变化可以是表层化学成分和组织不同所引起,也可以是表层因形变强化而引起。

以上就是郑州工字钢为大家介绍的几种影响因素,如果大家有什么不明白可以随时来电咨询。
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