人在長時(shí)間的工作或者超負(fù)荷的體力勞動(dòng)后會(huì)產(chǎn)生疲勞感，金屬也是如此。金屬的機(jī)械性能會(huì)隨著使用時(shí)間逐漸變?nèi)?，?/span>金屬的疲勞。
那我們不由得產(chǎn)生疑問，金屬?zèng)]有大腦沒有生命，怎么會(huì)疲勞呢？其實(shí)金屬的疲勞是一種普遍的現(xiàn)象。舉個(gè)例子，要想折斷一根鋼筋，如果只是強(qiáng)行彎折，只會(huì)把鋼筋折彎而不會(huì)折斷，但是反復(fù)地彎曲后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，鋼筋斷裂了，這就是金屬的疲勞。金屬材料及其零部件在正常使用過程中，都會(huì)受到重復(fù)的拉壓、彎曲或扭轉(zhuǎn)，各點(diǎn)的應(yīng)力隨時(shí)間作用周期性的變化（隨時(shí)間作周期性變化的應(yīng)力稱為交變應(yīng)力），在交變應(yīng)力作用下，雖然金屬材料及其零部件所承受的應(yīng)力都低于材料的屈服點(diǎn)，但經(jīng)過較長時(shí)間的工作后會(huì)產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂。
給金屬“體檢”
在金屬材料疲勞試驗(yàn)之中，疲勞極限試驗(yàn)是驗(yàn)證金屬疲勞強(qiáng)度的必備試驗(yàn)項(xiàng)目。疲勞極限是指金屬材料無限次抵抗應(yīng)力循環(huán)而未發(fā)生斷裂的材料強(qiáng)度性指標(biāo)。“條件”疲勞極限表示材料抵抗規(guī)定次數(shù)的應(yīng)力循環(huán)而未發(fā)生斷裂的強(qiáng)度性指標(biāo)。2個(gè)指標(biāo)采用的試驗(yàn)方法相同，通常檢測金屬材料條件疲勞極限。從實(shí)際應(yīng)用的角度來講，疲勞極限試驗(yàn)是通過模擬的結(jié)構(gòu)件或部件的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況，估計(jì)出該部件的結(jié)構(gòu)特性。
高頻振動(dòng)疲勞試驗(yàn)，是應(yīng)對有需求在高頻環(huán)境下中做疲勞試驗(yàn)的一種檢測方法。試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)方法有金屬材料軸向疲勞試驗(yàn)方法（GB/T3075，HB5287，ASTM E466）以及旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)方法（GB/T 4337，HB5151，HB5152），也可進(jìn)行高低溫以及腐蝕環(huán)境下的試驗(yàn)。
雖然疲勞極限測試的檢測周期較長，檢測方法和設(shè)備也比較復(fù)雜，但是常規(guī)的力學(xué)性能檢測，并無法滿足材料在交變環(huán)境下的檢測，對一些重要的結(jié)構(gòu)和零部件而言，疲勞極限測試時(shí)不可或缺的。
作者簡介：許佳焱，材料評(píng)價(jià)測試部門工程師，就職于浙江國檢檢測技術(shù)股份有限公司。主要研究方向：“金屬材料及其零部件”的疲勞測試。獲得NADCAP認(rèn)證檢測人員資格，專利3項(xiàng)。