1、 目录 一、疲劳失效知识点回顾 二、疲劳断裂案例分析疲劳断裂的特征 一、疲劳与断裂的概念1、疲劳：金属材料在应力或应变的反复作用下发生的性能变化称为疲劳；2、疲劳断裂：材料承受交变循环应力或应变时，引起的局部结构变化和内部缺陷的不断地发展，使材料的力学性能下降，最终导致产品或材料的完全断裂，这个过程称为疲劳断裂。也可简称为金属的疲劳。引起疲劳断裂的应力一般很低，疲劳断裂的发生，往往具有突发性、高度局部性及对各种缺陷的敏感性等特点。 二、疲劳断裂的分类1、高周疲劳与低周疲劳 如果作用在零件或构件的应力水平较低，破坏的循环次数高于10万次的疲劳，称为高周疲劳。例如弹簧、传动轴、紧固件等类产品一般
2、高周疲劳 。作用在零件构件的应力水平较高，破坏的循环次数较低，一般低于1万次的疲劳，称为低周疲劳。例如 力 ， 零件的疲劳 坏属于低周疲劳 。2、应力和应变 分 应变疲劳 高应力，循环次数较低，称为低周疲劳； 应力疲劳 低应力，循环次数较高，称为高周疲劳。 复 疲劳， 在 ，往往很 分应力与应变类 ，一般 下二种类 有 ，这 称为复 疲劳。3、 类 分类 疲劳 疲劳 疲劳 疲劳 动疲劳 动疲劳、疲劳断裂的特征currency1：裂“ 展 fi断 。 裂“：fl 有、缺陷，或应力 的 产生裂“的件。 疲劳展 ：断 较平”，疲劳展与应力 ，产生 疲劳，称为“或“。 fi断 ：疲劳裂“ 展fi断裂的
3、 ，断 有金属，有 产品fi断 有 性“ 具有 。：疲劳断裂 的特征 疲劳 “。 一 与 学 的 称，在 的平 ，及等 特征。 、疲劳断裂的特点 1断裂时 有 的currency1 性变 ，断裂有 的 ，往往突 性的产生，使 零件产生的破坏或断裂的 ， 分 。 2引起疲劳断裂的应力很低，往往低于 时 度的应力 。 3疲劳破坏 ，一般能 在断 处能清楚地示 裂“的发生、展和最 断裂的个 的组成部分。 案例分析广东某摩托车厂一辆摩托车在运行了2000km 发生 故障，经拆 检查，发 发动 轴连杆断裂。 据悉该连杆材料为20CrMnTi，fl 经过渗碳处。 连杆工作原 图1，连杆的往返运动带动两传动
4、 轴动。20CrMnTi 金结构钢，含碳量0.2%左右，含锰1%左右，含钛1%左右。这种材料一般做轴类零件。要求渗碳。 图1 1 currency1检查 失效连杆件有两个断在连杆断裂端的轴承可 许 与断 平行的裂“图3(a)； 断裂端一侧 存在 烈磨擦图3(b)，磨 深度达0.5mm； 轴承 靠近磨擦侧 一端可 蓝灰色的高温氧化图3(c) 。 断 1较为光平整，断边缘已磨 ， 部可 疲劳图3(d)； 断 2未 疲劳。图2图3 2 扫描电镜分析 断 1在扫描电镜下示疲劳图4(a)；根据的走可 找疲劳，疲劳在图4(d)右 拐角处，局部 大， 的细组织大部分已磨 ， 能看 棱特征图4(b)；在疲劳展 可 疲劳“及二次裂“图4(c)；断 2未 疲劳“，只有，可 断 1最先开始断裂的断 ， 断 2二次断 。图4
