鋼材疲勞細小裂紋是什麼原因

A. 什麼是疲勞斷裂影響鋼材疲勞強度的因素有哪些

鋼材的疲勞斷裂是微觀裂紋在連續反復荷載作用下不斷擴展直至斷裂的脆性破壞。
鋼材的疲勞強度取決於構造狀況（應力集中程度和殘余應力）、作用的應力幅A盯、反復荷載的循環次數。

B. 影響鋼材疲勞強度的主要因素有哪些

1、尺寸效應

材料的尺寸愈大，由於各種冷加工和熱加工工藝所造成的缺陷可能性愈高，產生表面缺陷的可能性也越大，這些原因都會導致疲勞性能下降。因此在計算彈簧的疲勞強度時要考慮尺寸效應的影響。

2、冶金缺陷

冶金缺陷是指材料中的非金屬夾雜物、氣泡、元素的偏析，等等。存在於表面的夾雜物是應力集中源，會導致夾雜物與基體界面之間過早地產生疲勞裂紋。採用真空冶煉、真空澆注等措施，可以大大提高鋼材的質量。

3、腐蝕介質

彈簧在腐蝕介質中工作時，由於表面產生點蝕或表面晶界被腐蝕而成為疲勞源，在變應力作用下就會逐步擴展而導致斷裂。例如在淡水中工作的彈簧鋼，疲勞極限僅為空氣中的10%~25%。

在腐蝕條件下工作的彈簧，為了保證其疲勞強度，可採用抗腐蝕性能高的材料，如不銹鋼、非鐵金屬，或者表面加保護層，如鍍層、氧化、噴塑、塗漆等。

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構件截面改變越激烈，應力集中系數就越大。因此工程上常採用改變構件外形尺寸的方法來減小應力集中。如採用較大的過渡圓角半徑，使截面的改變盡量緩慢，如果圓角半徑太大而影響裝配時，可採用間隔環。

既降低了應力集中又不影響軸與軸承的裝配。此外還可採用凹圓角或卸載槽以達到應力平緩過渡。

設計構件外形時，應盡量避免帶有尖角的孔和槽。在截面尺寸突然變化處（階梯軸），當結構需要直角時，可在直徑較大的軸段上開卸載槽或退刀槽減小應力集中；當軸與輪轂採用靜配合時，可在輪轂上開減荷槽或增大配合部分軸的直徑，並採用圓角過渡，從而可縮小輪轂與軸的剛度差距，減緩配合面邊緣處的應力集中。

一般說，構件表層的應力都很大，例如在承受彎曲和扭轉的構件中，其最大應力均發生在構件的表層。同時由於加工的原因，構件表層的刀痕或損傷處，又將引起應力集中。

因此，對疲勞強度要求高的構件，應採用精加工方法，以獲得較高的表面質量。特別是對高強度鋼這類對應力集中比較敏感的材料，其加工更需要精細。

C. 鋼板表面裂紋是什麼原因造成的

(1)造成此次中厚鋼板表面裂紋的原因是連鑄板坯表面存在熱應力裂專紋。
(2)板坯表面裂紋不屬是因銅富集造成的脆性開裂。
(3)煉鋼連鑄工序應有針對性地採取措施，如選用合適的保護渣、改善二冷配水等來提高板坯質量，減少板坯表面裂紋。

D. 什麼叫鋼結構疲勞破壞，影響疲勞破壞的因素有那些

鋼結構的疲勞破壞
一、疲勞破壞現象
鋼材在連續反復荷載作用下會發生疲勞破壞,這種疲勞破壞在鋼結構和鋼構件中同
樣會發生.與鋼材發生疲勞破壞的不同處在於鋼結構和鋼構件由於製作或構造上的原
因總會存在缺陷,而這些缺陷就成為裂縫的起源,在疲勞破壞過程中,可以認為不存在裂
紋形成這個階段.因此,鋼結構和鋼構件疲勞破壞的階段為裂紋的擴展和最後斷裂兩個階段.裂紋的擴展是十分緩慢的,而斷裂是在裂紋擴展到一定尺寸時瞬間完成的.在裂紋擴展部分,斷口因經反復荷載頻繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂紋源愈光滑,而瞬面斷裂的裂口比較粗糙並呈顆粒狀,具有脆性斷裂的特徵.
二、影響疲勞強度的因素
在鋼材的疲勞破壞中提到影響疲勞強度的主要因素是應力集中.這同樣是影響鋼結構和鋼構件疲勞強度的主要因素.但在鋼結構和鋼構件中,產生應力集中的原因則極為復雜,因此鋼結構和鋼構件的疲勞強度的計算比鋼材的要困難得多.
鋼結構和鋼構件在截面突然改變處都會產生應力集中,如梁與柱的連接節點、柱腳、
梁和柱的變截面處以及截面形孔等削弱處.此外,對於非焊接結構,有鋼材表面的凹凸
麻點、刻痕,軋鋼時的夾渣、分層,切割邊的不平整,冷加工產生的微裂紋以及螺栓孔等
等.對於焊接結構還有焊縫外形及其缺陷,缺陷包括氣孔、咬肉、夾渣、焊根、起弧和滅弧處的不平整、焊接裂紋等等.
除此之外,還有結構和構件中的殘余應力以及結構和構件所處的環境等都會對其疲勞強度有影響.在有腐蝕性介質的環境中,疲勞裂紋擴展的速率會受到不利的影響.

E. 為什麼在材料的表面容易發生疲勞裂紋其實如何產生的

材料的表面容易最先受到損傷、腐蝕，損傷的地方引起應力集中，所以材料易產生疲勞，當損傷的裂紋等失控就產生了疲勞斷裂。
所以在交變力場大環境下工作的模具一般都提高表面粗糙度來增大其疲勞強度也是上述原因。

F. 合金結構鋼（如：42CrMo),鍛件截面有小裂紋！是何原因如何解決

1、 軋制鋼材時，鋼錠的皮下氣泡被輾長而破裂形成的。鍛前若不去掉，可能引起鍛件裂紋 2、由於鋼中含氫較多和相變時組織應力大引起。大型鋼坯鍛軋後冷卻較快時容易產生白點 白點是隱藏在內部的裂紋，降低鋼的塑性和強度，白點是應力集中點，在交變載荷作用下易引疲勞裂紋 3、鋼中存在非金屬夾雜物，枝晶偏析、氣孔、疏鬆等缺陷，在鍛軋過程中沿縱向被拉長，使鋼材斷口呈片層狀，層狀斷口嚴重隊低鋼材橫向力學性能，鍛造時極易沿分層破裂 4、下料時，刀片之間的間隙太小，坯料中心部分金屬不是被剪斷的而是拉斷的，使部分金屬被拉掉。 這樣的坯料鍛造時容易產生折疊和裂紋 5、下料時，由於材料硬度過高、剪切時刀片上的單位壓力太大而引起 鍛造將使端部裂紋進一步擴大

G. 鋼材原材料裂紋產生原因有哪些

1
，壓制變形量過大或切割毛刺過大，對鋼材做成損傷，引起的裂紋。
2，硫磷等雜質元素超標，導致金屬局部偏析，強度小於母材其他部位引起的裂紋。
這兩點是金屬未經焊接引起裂紋的原因。

H. 什麼叫鋼結構疲勞破壞，影響疲勞破壞的因素有那些

一、疲勞破壞現象

鋼材在連續反復荷載作用下會發生疲勞破壞，這種疲勞破壞在鋼結構和鋼構件中同樣會發生。與鋼材發生疲勞破壞的不同處在於鋼結構和鋼構件由於製作或構造上的原因總會存在缺陷，而這些缺陷就成為裂縫的起源，在疲勞破壞過程中，可以認為不存在裂紋形成這個階段。

因此，鋼結構和鋼構件疲勞破壞的階段為裂紋的擴展和最後斷裂兩個階段。裂紋的擴展是十分緩慢的，而斷裂是在裂紋擴展到一定尺寸時瞬間完成的。在裂紋擴展部分，斷口因經反復荷載頻繁作用的磨合，表面光滑而且愈近裂紋源愈光滑，而瞬面斷裂的裂口比較粗糙並呈顆粒狀,具有脆性斷裂的特徵。

二、影響疲勞強度的因素

影響疲勞強度的主要因素是應力集中，這同樣是影響鋼結構和鋼構件疲勞強度的主要因素。但在鋼結構和鋼構件中，產生應力集中的原因則極為復雜，因此鋼結構和鋼構件的疲勞強度的計算比鋼材的要困難得多。

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裂紋形成機理：

從微觀角度分析，金屬裂紋形成中最常見解釋為滑移帶開裂。隨著載荷作用循環次數的不斷增加，金屬焊接結構材料內部晶體的位錯密度不斷加大，當位錯密度增大到一定值時，晶體內部形成位錯糾結，進而構成高密度的位錯帶和低密度的位錯區域，這些區域對位錯運動產生了阻礙作用。

在疲勞載荷繼續作用下，位錯之間相互作用，並向高能到低能方向轉化，逐漸形成位錯胞，繼而發展成為亞晶結構。在這種方式下，晶體內部位錯的演變和相互運動，導致金屬內部出現滑移帶。

滑移帶的產生順序一般是出現滑移線、形成滑移帶和形成駐留滑移帶這三部分。在疲勞載荷的循環作用下，首先在金屬材料內部薄弱晶粒上出現位錯運動，這種運動導致金屬表面留下痕跡，即滑移線。在持續循環次數作用下，滑移線不斷累積，逐漸形成滑移帶。

而滑移帶不斷的被循環載荷擠入和擠出晶界面時，滑移帶則轉變成駐留滑移帶。痕跡就是由駐留滑移帶在材料表面留下的，當這種痕跡作用足夠深時，便形成了初始的裂紋。因此，駐留滑移帶是裂紋形成的關鍵因素。

I. 什麼是鋼材的疲勞破壞

在方向大小周期性來變化的力源的作用下，經過一定時間後鋼材發生突然斷裂的現象，稱為疲勞破壞。
疲勞破壞的特點主要有三點：1.力為周期性變化的力；2.力不一定很大；3.斷裂很突然，沒預兆。
疲勞破壞發生的主要原因為：材料薄弱部位產生應力集中---產生微裂紋---損傷累積---突然斷裂。