ZHX1423TA115THTR循環(huán)次數(shù)Ⅳ,圖1-5 鋁銅合金(2024-T3)板材的s、i曲線(sm=0)過程,時(shí)間這個(gè)過程由二個(gè)階段組成:裂紋形成、裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展和裂紋擴(kuò)展臨界尺寸時(shí)的快速斷裂。觀察疲勞破壞斷l(xiāng)△,有三個(gè)區(qū)域表明了這三個(gè)階段:

疲勞裂紋起源點(diǎn),稱為疲勞源;疲勞裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展區(qū),稱為光滑區(qū);

疲勞破壞常具有局部性質(zhì),而并不牽涉到整個(gè)結(jié)構(gòu)的所有材料。影響金屬材料疲勞極限的因素很多,除了材料本身的質(zhì)量外,試件的形狀,連接配合形式,表面狀態(tài)及所處環(huán)境等等都對(duì)疲勞極限有影響。

從圖1-5中的sW曲線可以看到,與光滑試件(k1=1)相比,存在有應(yīng)力集中試

件的疲勞極限要下降很多。應(yīng)力集中是指受力時(shí)結(jié)構(gòu)件中應(yīng)力分布的不均勻程度。金屬結(jié)構(gòu)件表面或內(nèi)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(zhuǎn)接處等),都會(huì)在載荷作用下出現(xiàn)應(yīng)力局部增大的現(xiàn)象,形成應(yīng)力集中。應(yīng)力集中的程度用應(yīng)力集中系數(shù)Kt來表示,Kt越大,表示構(gòu)的高應(yīng)力比時(shí)地成為疲源紋,導(dǎo)致疲勞破壞。應(yīng)力集中會(huì)使試件的疲勞極限大大下降。是影響疲勞強(qiáng)度的主要因素之一。所以,改進(jìn)局部的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),提高金屬構(gòu)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(gòu)件的疲勞極限,延長它的使用壽命。在使用中發(fā)現(xiàn)疲勞裂紋時(shí),――般并不需要更換全部結(jié)構(gòu),只需更換損傷部分。在疲勞損傷不嚴(yán)重的情況下,有時(shí)只需要排除疲勞損傷,比如擴(kuò)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。

(k1=1)鋼按化學(xué)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(zhì)。合金鋼是在碳鋼基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊性能鋼三大類:

結(jié)構(gòu)鋼:用來制造各種工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件。包括:滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼和

滾動(dòng)軸承鋼等。

工具鋼:用來制造各種工具。包括:刃具鋼.模具鋼和量具鋼等。

特殊性能鋼:包括不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等。

按化學(xué)成分分類,按化學(xué)成分可將鋼分為碳鋼和合金鋼。

應(yīng)碳鋼,按含碳量可將為低碳鋼(含碳量≤0。25%)、中碳鋼<0.25%<<含碳量≤0.6%)

當(dāng)鋼0.9%中含碳量的增加,鋼的強(qiáng)度、直線上升,而塑性、、韌眭強(qiáng)度也明顯以工業(yè)中使用的碳鋼含碳量一般不超過1.3%。1.4%。

合金鋸,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鋼等。

按質(zhì)量分類,按鋼中所含有害雜質(zhì)磷、硫的含量,可分為普通鋼(含磷≤0.045%、含硫量≤0.055%或磷、硫含量均≤0.050%)、優(yōu)質(zhì)鋼(磷、硫含量均≤0.040%)相高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼(含磷量≤0.035%、含硫量≤0.030%)。

鋼的熱處理,熱處理是將固態(tài)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(shí)間,再以預(yù)定的冷卻速度進(jìn)行冷卻,以改變其內(nèi)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(shí)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:0.9%中含碳量的增加.