影响金属疲劳破坏的环境因素
发布:2024-01-30 14:20,更新:2024-05-15 08:30
某些零件是在高于或低于室温下工作,或在腐蚀介质中工作,或受载方式不是拉压和弯曲而是接触滚动等,这些不同的环境因素可使零件产生不同的疲劳破坏。
1、接触疲劳
零件在高接触压应力反复作用下产生的疲劳。经多次应力循环后,零件的工作表面局部区域产生小片或小块金属剥落,形成麻点或凹坑。接触疲劳使零件工作时噪声增加、振幅增大、温度升高、磨损加剧,Zui后导致零件不能正常工作而失效。在滚动轴承、齿轮等零件中常发生这种现象。
2、高温疲劳
在高温环境下承受循环应力时所产生的疲劳。高温是指大于熔点1/2以上的温度,此时晶界弱化,有时晶界上产生蠕变空位,因此在考虑疲劳的同时必须考虑高温蠕变的影响。高温下金属的S-N曲线没有水平部分,一般用107~108次循环下不出现断裂的Zui大应力作为高温疲劳极限;载荷频率对高温疲劳极限有明显影响,当频率降低时,高温疲劳极限明显下降。
3、热疲劳
由温度变化引起的热应力循环作用而产生的疲劳。如涡轮机转子、热轧轧辊和热锻模等,常由于热应力的循环变化而产生热疲劳。
4、腐蚀疲劳
在腐蚀介质中承受循环应力时所产生的疲劳。如船用螺旋桨、涡轮机叶片、水轮机转轮等,常产生腐蚀疲劳。腐蚀介质在疲劳过程中能促进裂纹的形成和加快裂纹的扩展。其特点有:S-N曲线无水平段;加载频率对腐蚀疲劳的影响很大;金属的腐蚀疲劳强度主要是由腐蚀环境的特性而定;断口表面变色等。
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