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什么是金属撕碎机零件的疲劳断裂?

2020-12-08 17:23:20

金属撕碎机

    疲劳断裂的特点是金属撕碎机零件断裂时的应力低于材料的抗拉强度或屈服强度。无论是脆性材料还是塑性材料,疲劳断裂从宏观上看都是脆性断裂。1.疲劳裂纹的产生。金属撕碎机零件在循环载荷作用下,局部产生较大的塑性变形,由于位错运动,表面会出现一些不均匀的滑移线或滑带,滑带中会出现一些缺口峰。这是疲劳裂纹形成的根本原因。

    材料的表面或内部缺陷作为尖锐的缝隙,在峰底会出现较高的应力集中。由于不断的交变载荷,经过一定的周期后,缺口峰发展成微裂纹,称为疲劳核心,一般从晶界与表面的相交处开始。

    金属材料的二相粒子与非金属夹杂物和基体金属的界面处存在较高的应力集中,容易导致不均匀滑移或夹杂物断裂,从而引起疲劳断裂。可见,降低交变载荷、减少金属撕碎机零件表面加工缺陷和应力集中部位、控制夹杂物等级、细化晶粒、强化金属表面,都是提高抗疲劳性能、延长疲劳寿命的有效途径。

    2.疲劳裂纹扩展疲劳裂纹扩展一般分为两个阶段。一阶段称为切向扩展阶段,即表面形成疲劳裂纹后,在循环应力的反复作用下,沿更大剪应力方向的滑动面逐渐向内部发展,形成肉眼可见的宏观裂纹,这是金属撕碎机零件疲劳断裂的一阶段,即裂纹起源阶段。裂纹扩展深度取决于材料的晶体结构、晶粒尺寸、应力幅度和温度。这个阶段通常占据整个疲劳破坏过程的大部分。

    当裂纹在一阶段扩展到一定距离时,裂纹的方向会发生变化,即沿与正应力相垂直的方向扩展,也称为前向扩展阶段,其裂纹基本上是以简单正向疲劳方式、均匀速率稳定向前扩展。此扩展阶段在疲劳断口产生宏观疲劳弧带和微观疲劳纹,是判断金属撕碎机零件是否发生疲劳断裂的有力依据。


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