Ⅰ 影响钢材疲劳强度的因素是什么采取什么措施防止钢材的疲劳破坏
外部因素:1.工作条件包括载荷条件(应力状态,应力比,过,次载情况,平均应力)载荷频率回,答环境温度,环境介质
内部因素:1.力学上的:尺寸效应,表面粗糙度,缺口效应,残余应力(残余压应力提高疲劳强度,残余压应力降低疲劳强度)等
2.材料内部组织,合金成分:如结构钢,其中的碳能够强化基体,同时又可形成弥散碳化物进行弥散强化,提高材料的变形抗力,阻止疲劳裂纹的产生,从而提高疲劳强度,其他的合金元素可提高钢材的淬透性和改善钢材的强韧性来影响疲劳强度的。
从材料的热处理和组织来看,正火组织的疲劳强度最低,淬火回火的组织疲劳强度较高,回火马氏体的疲劳强度最高,回火托氏体次之,回火索氏体最低;淬火钢中若存在未溶铁素体和未转变的残余奥氏体,或是非马氏体组织,因他们都是比马氏体软的组织容易过早形成疲劳裂纹,会降低疲劳强度。
另外钢材中的非金属类夹杂物和冶金缺陷都会降低疲劳强度,因为这些都是萌生疲劳裂纹的发源地。
提高钢材疲劳强度的措施:降低应力集中,降低表面粗糙度,采用表面强化(表面喷丸,滚压,表面热处理,表面化学热处理如渗碳,渗氮等工艺),使用材料时注意材料纤维组织的方向,沿着纤维的方向疲劳强度高。
Ⅱ 钢材的疲劳强度与什么无关
c是错的!材料的疲劳强度是定值,一般由试验测得.与外力无关!
Ⅲ 钢材的疲劳强度指什么
疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。实际上,金属材料并不可能作无限多次交变载荷试验。一般试验时规定,钢在经受10ˇ7次、非铁(有色)金属材料经受10ˇ8次交变载荷作用时不产生断裂时的最大应力称为疲劳强度。当施加的交变应力是对称循环应力时,所得的疲劳强度用σ–1表示。
许多机械零件,如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等,在工作过程中各点的应力随时间作周期性的变化,这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力(也称循环应力)。在交变应力的作用下,虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点,但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。
疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。据统计,在机械零件失效中大约有80%以上属于疲劳破坏,而且疲劳破坏前没有明显的变形,所以疲劳破坏经常造成重大事故,所以对于轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等承受交变载荷的零件要选择疲劳强度较好的材料来制造。
Ⅳ 什么是钢材的疲劳
钢材在循环应力多次反复作用下裂纹生成、裂纹扩展、以至钢材断裂破坏的现象称为钢材的疲劳或疲劳破坏。
Ⅳ 处于疲劳荷载下的钢材需要注意什么
处于疲劳载荷下的钢材,设计的时候安全系数应该取得大一些,应该从结构上进行改善,可以多加一些加强筋,增大受力面积。
Ⅵ 什么是钢材的疲劳破坏
在方向大小周期性来变化的力源的作用下,经过一定时间后钢材发生突然断裂的现象,称为疲劳破坏。
疲劳破坏的特点主要有三点:1.力为周期性变化的力;2.力不一定很大;3.断裂很突然,没预兆。
疲劳破坏发生的主要原因为:材料薄弱部位产生应力集中---产生微裂纹---损伤累积---突然断裂。
Ⅶ 什么叫钢材的疲劳断裂影响钢材疲劳强度的因素有哪些
钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。
钢材的疲劳强度取决于构造状况(应力集中程度和残余应力)、作用的应力幅、反复荷载的
循环次数。
Ⅷ 什么叫钢材的疲劳
在交变应力的作用下,虽然所承受的应力低于材料的屈服点,但是经过较长时间的工作后产专生裂属纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。(金属零件在工作过程中各点的应力随时间作周期性的变化,这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力(也称循环应力)。)
Ⅸ 2. 什么叫钢材的疲劳钢材的疲劳破坏属于什么性质的破坏影响钢材疲劳强度的
什么叫钢材的疲劳?
钢材在循环应力多次反复作用下裂纹生成、裂纹扩展、以至钢材断裂破坏的现象称为钢材的疲劳或疲劳破坏。
钢材的疲劳破坏属于什么性质的破坏?
对于钢材,在疲劳破坏之前并没有明显的变形,是一种突然发生的断裂,断口平直,属于反复荷载作用下的脆性破坏。
影响钢材疲劳强度的主要因素有哪些?
一、工作条件
1.载荷频率:在一定范围内可以提高疲劳强度;
2.次载锻炼:低于疲劳极限的应力称为次载。金属在低于疲劳极限的应力下先运转一定次数之后,则可以提高疲劳极限,这种次载荷强化作用称为次载锻炼。这种现象可能是由于应力应变循环产生的硬化及局部应力集中松弛的结果。
3.温度:温度降低,疲劳强度升高,温度升高,疲劳强度降低。
4.腐蚀介质:具有腐蚀性的环境介质因使金属表面产生蚀坑缺陷,将会降低材料疲劳强度而产生腐蚀疲劳。腐蚀疲劳曲线无水平线段.即不存在无限寿命的疲劳极限,只有条件疲劳极限。
二.表面状态及尺寸因素的影响
1.应力集中:机件表面的缺口应力集中,往往是引起疲劳破坏的主要原因。一般用kt表示应力集中程度,用kf和qf说明应力集中对疲劳强度的影响程度。
2.表面状态
(1)表面粗糙度:愈低,材料的疲劳极限愈高;愈高,疲劳极限愈低。材料强度愈高,表面粗糙度对疲劳极限的影响愈显著。表面加工方法不同,所得到的粗糙度不同。
(2)抗拉强度:愈高的材料,加工方法对其疲劳极限的影响愈大。因此,用高强度材料制造受循环载荷作用的机件时,其表面必须经过更加仔细的加工,不允许有*痕、擦伤或者大的缺陷,否则会使疲劳极限显著降低。
3.尺寸因素:机件尺寸对按劳强度也有较大的影响,在弯曲、扭转载荷作用下其影响更大。一般来说,随着机件尺寸的增大,其疲劳强度下降,这种现象称为疲劳强度尺寸效应。其大小可用尺寸效应系数表示。
三.表面强化及残余应力的影响
表面强化处理具有双重作用:提高表层强度;提供表层残余压应力,抵消一部分表层拉应力。
表面强化的方法通常有表面喷丸和滚压,表面淬火及表面化学热处理等。
四.材料成分及组织的影响
1.合金成分:合金成分是决定材料组织结构的基本要素,在各类结构工
程材料中,结构钢的疲劳强度最高,所以应用十分广泛。
在结构钢中,碳是影响疲劳强度的重要元素,当硬度>hrc40,疲劳强度随
碳的含量增加而增加。过高,疲劳强度下降。其它合金元素在钢中的作
用,主要是通过提高钢的淬透性和改善钢的强韧性来影响疲劳强度的。
2显微组织:
(1)细化晶粒能提高疲劳强度的原因,从疲劳裂纹沿晶界开裂的位错塞
积机制不难理解。另外,细化晶粒还可提高滑移形变抗力,抑制循环滑移
带的形成和开裂,增加裂纹扩展的晶界阻力,这些也都有利于提高疲劳强
度。
(2)结构钢的热处理组织有正火组织、淬火回火组织及等温淬火组织三
种类型。一般正火组织因碳化物为片状其疲劳强度最低,淬火回火组织因
碳化物为粒状其疲劳强度比正火的高.而且随着回火温度的不同,其弥散
碳化物的大小、数量及基体的强度也不同,从而疲劳强度也不同。
Ⅹ 影响钢材疲劳强度的因素是什么采取什么措施防止钢材的疲劳破坏
外部因素:1.工作条件包括载荷条件(应力状态,应力比,过,次载情况回,平均应力)载荷频率,环境答温度,环境介质
内部因素:1.力学上的:尺寸效应,表面粗糙度,缺口效应,残余应力(残余压应力提高疲劳强度,残余压应力降低疲劳强度)等
2.材料内部组织,合金成分:如结构钢,其中的碳能够强化基体,同时又可形成弥散碳化物进行弥散强化,提高材料的变形抗力,阻止疲劳裂纹的产生,从而提高疲劳强度,其他的合金元素可提高钢材的淬透性和改善钢材的强韧性来影响疲劳强度的。
从材料的热处理和组织来看,正火组织的疲劳强度最低,淬火回火的组织疲劳强度较高,回火马氏体的疲劳强度最高,回火托氏体次之,回火索氏体最低;淬火钢中若存在未溶铁素体和未转变的残余奥氏体,或是非马氏体组织,因他们都是比马氏体软的组织容易过早形成疲劳裂纹,会降低疲劳强度。
另外钢材中的非金属类夹杂物和冶金缺陷都会降低疲劳强度,因为这些都是萌生疲劳裂纹的发源地。
提高钢材疲劳强度的措施:降低应力集中,降低表面粗糙度,采用表面强化(表面喷丸,滚压,表面热处理,表面化学热处理如渗碳,渗氮等工艺),使用材料时注意材料纤维组织的方向,沿着纤维的方向疲劳强度高。