材料的疲劳特性是指材料经过老化或者加热,外力作用会发生形变,破损,使用寿命下降等情况,材料耐疲劳的能力就是疲劳性能。
材料的疲劳简单的说是指在小于抗力强度的应力下,长期服役发生失效或断裂的现象。百度上的解释想必你也看了,我就不粘贴了,给你举一个不见得准确,但比较好理解的模型可能会有助于你理解材料疲劳现象。
比如你在一个木板上钉10个钉子,如果同时都拔出来,需要的力很大(此时可理解为材料拉伸试验时测得的抗拉强度);但如每次只拔一个钉子,逐渐把10个钉子依次拔出来,这时所需要的力就小很多(此过程可以理解为材料在长期服役过程中发生疲劳断裂,而产生疲劳断裂的应力却远小于材料本身的抗拉强度)。
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。
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