HCF4030BEY鋁銅合金(2024-t3)板材的s-n曲線(sm=0)

疲勞破壞是一個損傷累積過程,要經過一個時間歷壁。這個過程由三個階段組成∵裂紋形成、裂紋穩定擴展和裂紋擴展到臨界尺寸時的快速斷裂。觀察疲勞破壞斷口,有三個區域表明了這三個階段:疲勞裂紋起源點,稱為疲勞源;疲勞裂紋穩定擴展區,稱為光滑區,還有呈現粗粒狀的快速斷裂區.

影響金屬材料疲表面狀態及所處勞極限的因素很多,除了材料本身的質量外,試件的形狀,連接配合形式,環境等等都對疲勞極限有影響。

從圖1-5中的s-n曲線可以看到,與光滑試件(Kt=1)相比,存在有應力集中試件的疲勞極限要下降很多。應力集中是指受力時結構件中應力分布的不均勻程度。金屬結構件表面或內部的缺陷處(如劃傷、夾雜、壓痕、氣孔等)以及截面突變處(如螺紋、大小截面轉接處等),都會在載荷作用下出現應力局部增大的現象,形成應力集中。應力集中的程度用應力集中系數Kt來表示,Kt越大,表示構件的高應力比均勻分布時的

大得越地方成為疲勞裂紋的起源,產生裂紋,導致疲勞破壞。應力集中會使試件的疲勞極限大大下降,是影響疲勞強度改進局部的細節設計,提高金屬構件表面光潔度,減少熱處理造成的各種小缺陷,都可以較明顯地提高金屬構件的疲勞極限,延長它的使用壽命。

在使用中發現疲勞裂紋時,一般并不需要更換全部結構,只需更換損傷部分。在疲勞損傷不嚴重的情況下,有時只需要排除疲勞損傷,比如擴鉸孔排除孔邊裂紋、在裂紋尖端打止裂孔就可以了。

碳鋼和含金鋼,鋼是以鐵和碳為主要成分的合金,它的含碳量一般在0.02%~2.11%之間。

鋼按化學成分分為碳素鋼(簡稱為碳鋼)和合金鋼兩大類。碳鋼是由生鐵冶煉獲得的合金,除了鐵、碳為主要成分外,還含有少量的錳、硅、硫、磷等雜質。合金鋼是在碳鋼基礎上,有目的地加人某些元素(稱為合金元素)而得到的多元合金。與碳鋼相比,合金鋼的性能有明顯地提高。

鋼的分類,按用途分類,按用途鋼可分為結構鋼、工具鋼和特殊性能鋼三大類:

結構鋼:用來制造各種工程結構和機器零件。包括:滲碳鋼、調質鋼、彈簧鋼和

滾動軸承鋼等。

工具鋼:用來制造各種工具。包括:特殊性能鋼:包括不銹鋼、耐熱鋼、

按化學成分分類,按化學成分可將鋼分為碳鋼和合金鋼。

碳鋼按含碳量可將鋼分為低碳鋼(含碳量≤0.25%)、中碳鋼(0.25%<含碳量≤0.6%)和具鋼、模具鋼和量具鋼,耐磨鋼等。

當鋼的含碳量小于0.9%時,隨著鋼中含碳量的增加,鋼的強度、硬度直線上升,而塑性、韌性不0.9%時,隨著鋼中含碳量的增加,不僅塑性、韌性以,工業中使用的碳鋼含碳量一般不超過1.3%~1.4%。

按合金元素含量可將合金鋼分為低合金鋼(合金元素總含量≤5%)、中合金鋼(合金元素總含量在5%~10%)和高合金鋼(合金元素總含量>10%)。按鋼中所含主要合金元素種類不同9合金鋼又分為錳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼、鉻錳鈦鋼等。               

按鋼中所含有害雜質磷、硫的含量,可分為普通鋼(含磷量≤0.045%、含硫量≤

0.055%或磷、硫含量均≤0.050%)、優質鋼(磷、硫含量均≤0.040%)和高級優質鋼(含磷量≤0.035%、含硫量≤0..30%)。

鋼的熱處理,熱處理是將固態金屬或合金以一定的速度加熱到一定的溫度并保溫一定時間,再以預定的冷卻速度進行冷卻,以改變其內部金相組織,從而獲得所需要性能的一種工藝過程(見圖1-6)。溫度和時間是影響熱處理的主要因素。

鋼熱處理方法的分類,鋼的熱處理分為以下幾種基本類型.

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