金屬材料疲勞斷裂的特點是： ⑴載荷應力是交變的； ⑵載荷的作用時間較長； ⑶斷裂是瞬時發(fā)生的； ⑷無論是塑性材料還是脆性材料，在疲勞斷裂區(qū)都是脆性的。 所以，疲勞斷裂是工程上常見、危險的斷裂形式。 金屬材料的疲勞現(xiàn)象，按條件不同可分為下列幾種： ⑴高周疲勞：指在低應力（工作應力低于材料的屈服極限，甚至低于彈性極限）條件下，應力循環(huán)周數(shù)在100000以上的疲勞。它是常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡稱為疲勞。 ⑵低周疲勞：指在高應力（工作應力接近材料的屈服極限）或高應變條件下，應力循環(huán)周數(shù)在10000~100000以下的疲勞。由于交變的塑性應變在這種疲勞破壞中起主要作用，因而，也稱為塑性疲勞或應變疲勞。 ⑶熱疲勞：指由于溫度變化所產生的熱應力的反復作用，所造成的疲勞破壞。 ⑷腐蝕疲勞：指機器部件在交變載荷和腐蝕介質（如酸、堿、海水、活性氣體等）的共同作用下，所產生的疲勞破壞。 ⑸接觸疲勞：這是指機器零件的接觸表面，在接觸應力的反復作用下，出現(xiàn)麻點剝落或表面壓碎剝落，從而造成機件失效破壞。金屬材料的性能一般分為工藝性能和使用性能兩類。北京什么金屬加工技術指導
塑性是指金屬材料在載荷外力的作用下，產生長久變形（塑性變形）而不被破壞的能力。金屬材料在受到拉伸時，長度和橫截面積都要發(fā)生變化，因此，金屬的塑性可以用長度的伸長（延伸率）和斷面的收縮（斷面收縮率）兩個指標來衡量。 金屬材料的延伸率和斷面收縮率愈大，表示該材料的塑性愈好，即材料能承受較大的塑性變形而不破壞。一般把延伸率大于百分之五的金屬材料稱為塑性材料（如低碳鋼等），而把延伸率小于百分之五的金屬材料稱為脆性材料（如灰口鑄鐵等）。塑性好的材料，它能在較大的宏觀范圍內產生塑性變形，并在塑性變形的同時使金屬材料因塑性變形而強化，從而提高材料的強度，保證了零件的安全使用。此外，塑性好的材料可以順利地進行某些成型工藝加工，如沖壓、冷彎、冷拔、校直等。因此，選擇金屬材料作機械零件時，必須滿足一定的塑性指標。北京什么金屬加工技術指導所謂工藝性能是指機械零件在加工制造過程中，金屬材料在所定的冷、熱加工條件下表現(xiàn)出來的性能。
金屬材料在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力稱為韌性。通常采用沖擊試驗，即用一定尺寸和形狀的金屬試樣在規(guī)定類型的沖擊試驗機上承受沖擊載荷而折斷時，斷口上單位橫截面積上所消耗的沖擊功表征材料的韌性：αk=Ak/F單位J/cm2或Kg·m/cm2，1Kg·m/cm2=9.8J/cm2αk稱作金屬材料的沖擊韌性，Ak為沖擊功，F(xiàn)為斷口的原始截面積。5.疲勞強度極限金屬材料在長期的反復應力作用或交變應力作用下（應力一般均小于屈服極限強度σs），未經(jīng)明顯變形就發(fā)生斷裂的現(xiàn)象稱為疲勞破壞或疲勞斷裂，這是由于多種原因使得零件表面的局部造成大于σs甚至大于σb的應力（應力集中），使該局部發(fā)生塑性變形或微裂紋，隨著反復交變應力作用次數(shù)的增加，使裂紋逐漸擴展加深（裂紋處應力集中）導致該局部處承受應力的實際截面積減小，直至局部應力大于σb而產生斷裂。在實際應用中，一般把試樣在重復或交變應力（拉應力、壓應力、彎曲或扭轉應力等）作用下，在規(guī)定的周期數(shù)內（一般對鋼取106~107次，對有色金屬取108次）。
金屬材料的性能一般分為工藝性能和使用性能兩類。所謂工藝性能是指機械零件在加工制造過程中，金屬材料在所定的冷、熱加工條件下表現(xiàn)出來的性能。金屬材料工藝性能的好壞，決定了它在制造過程中加工成形的適應能力。由于加工條件不同，要求的工藝性能也就不同，如鑄造性能、可焊性、可鍛性、熱處理性能、切削加工性等。所謂使用性能是指機械零件在使用條件下，金屬材料表現(xiàn)出來的性能，它包括機械性能、物理性能、化學性能等。金屬材料使用性能的好壞，決定了它的使用范圍與使用壽命。 在機械制造業(yè)中，一般機械零件都是在常溫、常壓和非強烈腐蝕性介質中使用的，且在使用過程中各機械零件都將承受不同載荷的作用。金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能，稱為機械性能(或稱為力學性能)。 金屬材料的機械性能是零件的設計和選材時的主要依據(jù)。外加載荷性質不同(例如拉伸、壓縮、扭轉、沖擊、循環(huán)載荷等)，對金屬材料要求的機械性能也將不同。常用的機械性能包括：強度、塑性、硬度、沖擊韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等。下面將分別討論各種機械性能。金屬由固態(tài)轉變成液態(tài)時的溫度，對金屬材料的熔煉、熱加工有直接影響。
蠕變極限：在一定溫度和恒定拉伸載荷下，材料隨時間緩慢產生塑性變形的現(xiàn)象稱為蠕變。通常采用高溫拉伸蠕變試驗，即在恒定溫度和恒定拉伸載荷下，試樣在規(guī)定時間內的蠕變伸長率（總伸長或殘余伸長）或者在蠕變伸長速度相對恒定的階段，蠕變速度不超過某規(guī)定值時的大應力，作為蠕變極限，以表示，單位MPa，式中τ為試驗持續(xù)時間，t為溫度，δ為伸長率，σ為應力；或者以表示，V為蠕變速度。高溫拉伸持久強度極限：試樣在恒定溫度和恒定拉伸載荷作用下，達到規(guī)定的持續(xù)時間而不斷裂的大應力，以表示，單位MPa，式中τ為持續(xù)時間，t為溫度，σ為應力。金屬缺口敏感性系數(shù)：以Kτ表示在持續(xù)時間相同（高溫拉伸持久試驗）時，有缺口的試樣與無缺口的光滑試樣的應力之比：式中τ為試驗持續(xù)時間，為缺口試樣的應力，為光滑試樣的應力。或者用：表示，即在相同的應力σ作用下，缺口試樣持續(xù)時間與光滑試樣持續(xù)時間之比。抗熱性：在高溫下材料對機械載荷的抗力。金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。天津直銷金屬加工承諾守信
種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。北京什么金屬加工技術指導
屈服強度極限：金屬材料試樣承受的外力超過材料的彈性極限時，雖然應力不再增加，但是試樣仍發(fā)生明顯的塑性變形，這種現(xiàn)象稱為屈服，即材料承受外力到一定程度時，其變形不再與外力成正比而產生明顯的塑性變形。產生屈服時的應力稱為屈服強度極限，用σs表示，相應于拉伸試驗曲線圖中的S點稱為屈服點。對于塑性高的材料，在拉伸曲線上會出現(xiàn)明顯的屈服點，而對于低塑性材料則沒有明顯的屈服點，從而難以根據(jù)屈服點的外力求出屈服極限。因此，在拉伸試驗方法中，通常規(guī)定試樣上的標距長度產生0.2%塑性變形時的應力作為條件屈服極限，用σ0.2表示。屈服極限指標可用于要求零件在工作中不產生明顯塑性變形的設計依據(jù)。但是對于一些重要零件還考慮要求屈強比（即σs/σb）要小，以提高其安全可靠性，不過此時材料的利用率也較低了。北京什么金屬加工技術指導
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