鋼材為什麼疲勞破壞

⑴ 鋼結構脆性破壞原因是什麼

從宏觀上講，脆性破壞的主要特徵表現為斷裂時伸長量極其微小。如果鋼結構的最終破壞是由於其構件的脆性斷裂導致的，那麼我們稱結構發生了脆性破壞。對於脆性破壞的結構，幾乎觀察不到構件的塑性發展過程，往往沒有破壞的預兆，因而脆性破壞的後果經常是災難性的.工程設計的任何領域，無一例外地都要力求避免結構的脆性破壞。

鋼結構脆性破壞從宏觀講是由於斷裂或者構件脆性斷裂導致，對於脆性斷裂建築本身沒有可預兆性，但是破壞對工程是致命的，一般造成鋼結構脆性的原因有幾點：
1、載入鋼材強度不夠，一般表現在高強鋼絲束、鋼絞線和鋼絲繩等脆性材料做成的構件。
2、氫脆斷裂:氫可以在冶煉和焊接過程中侵人金屬，造成材料韌度降低導致斷裂。焊條在使用前需要烘乾，就是為了防止氫脆斷裂.
3、鋼構件本身的缺陷或者低溫、腐銹等因素的影響。
4、腐蝕斷裂，一般的建築本身對防腐要求極其嚴格，要對常見的碳鋼、合金鋼屈服強度大於700MPA。5、疲勞斷裂，顧名思義也就是時效性，是最為常見的一種，疲勞斷裂有高周和低周之分。循環周數在10以上者稱為高周疲勞，屬於鋼結構中常見的情況。低周疲勞斷裂前的周數只有幾百或幾十次，每次都有較大的非彈性應變.典型的低周疲勞破壞往往產生於強烈地震作用下。
6、焊接方面，焊接不合格，會產生缺陷，如裂紋、欠焊、夾渣和氣孔，更甚者會在鋼構內部產生殘余應力，也會導致斷裂的發生。

⑵ 什麼是鋼材的疲勞破壞其破壞特點是什麼

在循環荷載（連續反復荷載）作用下,經過有限次循環,鋼材發生破壞的現象,稱之為疲勞.疲勞破壞是基類損傷結果,即由於鋼材內部存在缺陷造成應力集中,循環荷載作用下微觀裂紋不斷發展形成宏觀裂紋引起鋼材斷裂.鋼材的疲勞破壞屬於脆性破壞,破壞時載面平均應力小於鋼材的屈服強度.

⑶ 2. 什麼叫鋼材的疲勞鋼材的疲勞破壞屬於什麼性質的破壞影響鋼材疲勞強度的

什麼叫鋼材的疲勞？
鋼材在循環應力多次反復作用下裂紋生成、裂紋擴展、以至鋼材斷裂破壞的現象稱為鋼材的疲勞或疲勞破壞。
鋼材的疲勞破壞屬於什麼性質的破壞？
對於鋼材,在疲勞破壞之前並沒有明顯的變形,是一種突然發生的斷裂,斷口平直,屬於反復荷載作用下的脆性破壞。
影響鋼材疲勞強度的主要因素有哪些？
一、工作條件
1．載荷頻率：在一定范圍內可以提高疲勞強度；
2．次載鍛煉：低於疲勞極限的應力稱為次載。金屬在低於疲勞極限的應力下先運轉一定次數之後，則可以提高疲勞極限，這種次載荷強化作用稱為次載鍛煉。這種現象可能是由於應力應變循環產生的硬化及局部應力集中鬆弛的結果。
3．溫度：溫度降低，疲勞強度升高，溫度升高，疲勞強度降低。
4．腐蝕介質：具有腐蝕性的環境介質因使金屬表面產生蝕坑缺陷，將會降低材料疲勞強度而產生腐蝕疲勞。腐蝕疲勞曲線無水平線段．即不存在無限壽命的疲勞極限，只有條件疲勞極限。
二．表面狀態及尺寸因素的影響

1.應力集中：機件表面的缺口應力集中，往往是引起疲勞破壞的主要原因。一般用kt表示應力集中程度，用kf和qf說明應力集中對疲勞強度的影響程度。

2.表面狀態

（1）表面粗糙度:愈低，材料的疲勞極限愈高；愈高，疲勞極限愈低。材料強度愈高，表面粗糙度對疲勞極限的影響愈顯著。表面加工方法不同，所得到的粗糙度不同。

（2）抗拉強度:愈高的材料，加工方法對其疲勞極限的影響愈大。因此，用高強度材料製造受循環載荷作用的機件時，其表面必須經過更加仔細的加工，不允許有*痕、擦傷或者大的缺陷，否則會使疲勞極限顯著降低。

3．尺寸因素：機件尺寸對按勞強度也有較大的影響，在彎曲、扭轉載荷作用下其影響更大。一般來說，隨著機件尺寸的增大，其疲勞強度下降，這種現象稱為疲勞強度尺寸效應。其大小可用尺寸效應系數表示。
三．表面強化及殘余應力的影響
表面強化處理具有雙重作用：提高表層強度；提供表層殘余壓應力，抵消一部分表層拉應力。

表面強化的方法通常有表面噴丸和滾壓，表面淬火及表面化學熱處理等。

四．材料成分及組織的影響
1．合金成分：合金成分是決定材料組織結構的基本要素，在各類結構工

程材料中，結構鋼的疲勞強度最高，所以應用十分廣泛。
在結構鋼中，碳是影響疲勞強度的重要元素，當硬度>hrc40,疲勞強度隨
碳的含量增加而增加。過高，疲勞強度下降。其它合金元素在鋼中的作
用，主要是通過提高鋼的淬透性和改善鋼的強韌性來影響疲勞強度的。
2顯微組織：
（1）細化晶粒能提高疲勞強度的原因，從疲勞裂紋沿晶界開裂的位錯塞
積機制不難理解。另外，細化晶粒還可提高滑移形變抗力，抑制循環滑移
帶的形成和開裂，增加裂紋擴展的晶界阻力，這些也都有利於提高疲勞強
度。
（2）結構鋼的熱處理組織有正火組織、淬火回火組織及等溫淬火組織三
種類型。一般正火組織因碳化物為片狀其疲勞強度最低，淬火回火組織因
碳化物為粒狀其疲勞強度比正火的高．而且隨著回火溫度的不同，其彌散
碳化物的大小、數量及基體的強度也不同，從而疲勞強度也不同。

⑷ 鋼材為什麼會疲勞斷裂

鋼材的疲勞過程可分為裂紋的形成，裂紋緩慢擴展和最後迅速斷裂三個階段。

鋼結構或構件加工製作缺陷，其中裂紋型缺陷，如焊縫及其熱影響區的細裂紋、沖孔和剪切邊硬化區的微裂紋等，對鋼材的疲勞強度的影響正激比較大，另外鋼材的冷熱加工、焊接工藝所產生的找余應力和殘余變形等對鋼材的疲勞強度也產生較大的影響。

(4)鋼材為什麼疲勞破壞擴展閱讀：

鋼結構疲勞斷裂注意事項：

鋼結構的疲勞破壞往往是其在循環應力反復作用廠發生的。在鋼結構的疲勞分析中，習慣當循環次數N＜咐螞10稱為低周疲勞，而把N>10稱為高周疲勞。經常承受動力荷載的鋼結構，如吊衡清埋車梁、橋梁、近海結構等在其工作期限內所經歷的循環應力次數遠超過10級。

如果鋼結構構件的實際循環應力特徵和實際循環次數超過設計時所採取的參數，就很可能發生疲勞破壞。

⑸ 什麼是鋼材的疲勞破壞

在方向大小周期性來變化的力源的作用下，經過一定時間後鋼材發生突然斷裂的現象，稱為疲勞破壞。
疲勞破壞的特點主要有三點：1.力為周期性變化的力；2.力不一定很大；3.斷裂很突然，沒預兆。
疲勞破壞發生的主要原因為：材料薄弱部位產生應力集中---產生微裂紋---損傷累積---突然斷裂。