钢材疲劳细小裂纹是什么原因

A. 什么是疲劳断裂影响钢材疲劳强度的因素有哪些

钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。
钢材的疲劳强度取决于构造状况（应力集中程度和残余应力）、作用的应力幅A盯、反复荷载的循环次数。

B. 影响钢材疲劳强度的主要因素有哪些

1、尺寸效应

材料的尺寸愈大，由于各种冷加工和热加工工艺所造成的缺陷可能性愈高，产生表面缺陷的可能性也越大，这些原因都会导致疲劳性能下降。因此在计算弹簧的疲劳强度时要考虑尺寸效应的影响。

2、冶金缺陷

冶金缺陷是指材料中的非金属夹杂物、气泡、元素的偏析，等等。存在于表面的夹杂物是应力集中源，会导致夹杂物与基体界面之间过早地产生疲劳裂纹。采用真空冶炼、真空浇注等措施，可以大大提高钢材的质量。

3、腐蚀介质

弹簧在腐蚀介质中工作时，由于表面产生点蚀或表面晶界被腐蚀而成为疲劳源，在变应力作用下就会逐步扩展而导致断裂。例如在淡水中工作的弹簧钢，疲劳极限仅为空气中的10%~25%。

在腐蚀条件下工作的弹簧，为了保证其疲劳强度，可采用抗腐蚀性能高的材料，如不锈钢、非铁金属，或者表面加保护层，如镀层、氧化、喷塑、涂漆等。

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构件截面改变越激烈，应力集中系数就越大。因此工程上常采用改变构件外形尺寸的方法来减小应力集中。如采用较大的过渡圆角半径，使截面的改变尽量缓慢，如果圆角半径太大而影响装配时，可采用间隔环。

既降低了应力集中又不影响轴与轴承的装配。此外还可采用凹圆角或卸载槽以达到应力平缓过渡。

设计构件外形时，应尽量避免带有尖角的孔和槽。在截面尺寸突然变化处（阶梯轴），当结构需要直角时，可在直径较大的轴段上开卸载槽或退刀槽减小应力集中；当轴与轮毂采用静配合时，可在轮毂上开减荷槽或增大配合部分轴的直径，并采用圆角过渡，从而可缩小轮毂与轴的刚度差距，减缓配合面边缘处的应力集中。

一般说，构件表层的应力都很大，例如在承受弯曲和扭转的构件中，其最大应力均发生在构件的表层。同时由于加工的原因，构件表层的刀痕或损伤处，又将引起应力集中。

因此，对疲劳强度要求高的构件，应采用精加工方法，以获得较高的表面质量。特别是对高强度钢这类对应力集中比较敏感的材料，其加工更需要精细。

C. 钢板表面裂纹是什么原因造成的

(1)造成此次中厚钢板表面裂纹的原因是连铸板坯表面存在热应力裂专纹。
(2)板坯表面裂纹不属是因铜富集造成的脆性开裂。
(3)炼钢连铸工序应有针对性地采取措施，如选用合适的保护渣、改善二冷配水等来提高板坯质量，减少板坯表面裂纹。

D. 什么叫钢结构疲劳破坏，影响疲劳破坏的因素有那些

钢结构的疲劳破坏
一、疲劳破坏现象
钢材在连续反复荷载作用下会发生疲劳破坏,这种疲劳破坏在钢结构和钢构件中同
样会发生.与钢材发生疲劳破坏的不同处在于钢结构和钢构件由于制作或构造上的原
因总会存在缺陷,而这些缺陷就成为裂缝的起源,在疲劳破坏过程中,可以认为不存在裂
纹形成这个阶段.因此,钢结构和钢构件疲劳破坏的阶段为裂纹的扩展和最后断裂两个阶段.裂纹的扩展是十分缓慢的,而断裂是在裂纹扩展到一定尺寸时瞬间完成的.在裂纹扩展部分,断口因经反复荷载频繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂纹源愈光滑,而瞬面断裂的裂口比较粗糙并呈颗粒状,具有脆性断裂的特征.
二、影响疲劳强度的因素
在钢材的疲劳破坏中提到影响疲劳强度的主要因素是应力集中.这同样是影响钢结构和钢构件疲劳强度的主要因素.但在钢结构和钢构件中,产生应力集中的原因则极为复杂,因此钢结构和钢构件的疲劳强度的计算比钢材的要困难得多.
钢结构和钢构件在截面突然改变处都会产生应力集中,如梁与柱的连接节点、柱脚、
梁和柱的变截面处以及截面形孔等削弱处.此外,对于非焊接结构,有钢材表面的凹凸
麻点、刻痕,轧钢时的夹渣、分层,切割边的不平整,冷加工产生的微裂纹以及螺栓孔等
等.对于焊接结构还有焊缝外形及其缺陷,缺陷包括气孔、咬肉、夹渣、焊根、起弧和灭弧处的不平整、焊接裂纹等等.
除此之外,还有结构和构件中的残余应力以及结构和构件所处的环境等都会对其疲劳强度有影响.在有腐蚀性介质的环境中,疲劳裂纹扩展的速率会受到不利的影响.

E. 为什么在材料的表面容易发生疲劳裂纹其实如何产生的

材料的表面容易最先受到损伤、腐蚀，损伤的地方引起应力集中，所以材料易产生疲劳，当损伤的裂纹等失控就产生了疲劳断裂。
所以在交变力场大环境下工作的模具一般都提高表面粗糙度来增大其疲劳强度也是上述原因。

F. 合金结构钢（如：42CrMo),锻件截面有小裂纹！是何原因如何解决

1、 轧制钢材时，钢锭的皮下气泡被辗长而破裂形成的。锻前若不去掉，可能引起锻件裂纹 2、由于钢中含氢较多和相变时组织应力大引起。大型钢坯锻轧后冷却较快时容易产生白点 白点是隐藏在内部的裂纹，降低钢的塑性和强度，白点是应力集中点，在交变载荷作用下易引疲劳裂纹 3、钢中存在非金属夹杂物，枝晶偏析、气孔、疏松等缺陷，在锻轧过程中沿纵向被拉长，使钢材断口呈片层状，层状断口严重队低钢材横向力学性能，锻造时极易沿分层破裂 4、下料时，刀片之间的间隙太小，坯料中心部分金属不是被剪断的而是拉断的，使部分金属被拉掉。 这样的坯料锻造时容易产生折叠和裂纹 5、下料时，由于材料硬度过高、剪切时刀片上的单位压力太大而引起 锻造将使端部裂纹进一步扩大

G. 钢材原材料裂纹产生原因有哪些

1
，压制变形量过大或切割毛刺过大，对钢材做成损伤，引起的裂纹。
2，硫磷等杂质元素超标，导致金属局部偏析，强度小于母材其他部位引起的裂纹。
这两点是金属未经焊接引起裂纹的原因。

H. 什么叫钢结构疲劳破坏，影响疲劳破坏的因素有那些

一、疲劳破坏现象

钢材在连续反复荷载作用下会发生疲劳破坏，这种疲劳破坏在钢结构和钢构件中同样会发生。与钢材发生疲劳破坏的不同处在于钢结构和钢构件由于制作或构造上的原因总会存在缺陷，而这些缺陷就成为裂缝的起源，在疲劳破坏过程中，可以认为不存在裂纹形成这个阶段。

因此，钢结构和钢构件疲劳破坏的阶段为裂纹的扩展和最后断裂两个阶段。裂纹的扩展是十分缓慢的，而断裂是在裂纹扩展到一定尺寸时瞬间完成的。在裂纹扩展部分，断口因经反复荷载频繁作用的磨合，表面光滑而且愈近裂纹源愈光滑，而瞬面断裂的裂口比较粗糙并呈颗粒状,具有脆性断裂的特征。

二、影响疲劳强度的因素

影响疲劳强度的主要因素是应力集中，这同样是影响钢结构和钢构件疲劳强度的主要因素。但在钢结构和钢构件中，产生应力集中的原因则极为复杂，因此钢结构和钢构件的疲劳强度的计算比钢材的要困难得多。

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裂纹形成机理：

从微观角度分析，金属裂纹形成中最常见解释为滑移带开裂。随着载荷作用循环次数的不断增加，金属焊接结构材料内部晶体的位错密度不断加大，当位错密度增大到一定值时，晶体内部形成位错纠结，进而构成高密度的位错带和低密度的位错区域，这些区域对位错运动产生了阻碍作用。

在疲劳载荷继续作用下，位错之间相互作用，并向高能到低能方向转化，逐渐形成位错胞，继而发展成为亚晶结构。在这种方式下，晶体内部位错的演变和相互运动，导致金属内部出现滑移带。

滑移带的产生顺序一般是出现滑移线、形成滑移带和形成驻留滑移带这三部分。在疲劳载荷的循环作用下，首先在金属材料内部薄弱晶粒上出现位错运动，这种运动导致金属表面留下痕迹，即滑移线。在持续循环次数作用下，滑移线不断累积，逐渐形成滑移带。

而滑移带不断的被循环载荷挤入和挤出晶界面时，滑移带则转变成驻留滑移带。痕迹就是由驻留滑移带在材料表面留下的，当这种痕迹作用足够深时，便形成了初始的裂纹。因此，驻留滑移带是裂纹形成的关键因素。

I. 什么是钢材的疲劳破坏

在方向大小周期性来变化的力源的作用下，经过一定时间后钢材发生突然断裂的现象，称为疲劳破坏。
疲劳破坏的特点主要有三点：1.力为周期性变化的力；2.力不一定很大；3.断裂很突然，没预兆。
疲劳破坏发生的主要原因为：材料薄弱部位产生应力集中---产生微裂纹---损伤累积---突然断裂。