HCF4030BEY铝铜合金(2024-t3)板材的s-n曲线(sm=0)

疲劳破坏是一个损伤累积过程,要经过一个时间历壁。这个过程由三个阶段组成∵裂纹形成、裂纹稳定扩展和裂纹扩展到临界尺寸时的快速断裂。观察疲劳破坏断口,有三个区域表明了这三个阶段:疲劳裂纹起源点,称为疲劳源;疲劳裂纹稳定扩展区,称为光滑区,还有呈现粗粒状的快速断裂区.

影响金属材料疲表面状态及所处劳极限的因素很多,除了材料本身的质量外,试件的形状,连接配合形式,环境等等都对疲劳极限有影响。

从图1-5中的s-n曲线可以看到,与光滑试件(Kt=1)相比,存在有应力集中试件的疲劳极限要下降很多。应力集中是指受力时结构件中应力分布的不均匀程度。金属结构件表面或内部的缺陷处(如划伤、夹杂、压痕、气孔等)以及截面突变处(如螺纹、大小截面转接处等),都会在载荷作用下出现应力局部增大的现象,形成应力集中。应力集中的程度用应力集中系数Kt来表示,Kt越大,表示构件的高应力比均匀分布时的

大得越地方成为疲劳裂纹的起源,产生裂纹,导致疲劳破坏。应力集中会使试件的疲劳极限大大下降,是影响疲劳强度改进局部的细节设计,提高金属构件表面光洁度,减少热处理造成的各种小缺陷,都可以较明显地提高金属构件的疲劳极限,延长它的使用寿命。

在使用中发现疲劳裂纹时,一般并不需要更换全部结构,只需更换损伤部分。在疲劳损伤不严重的情况下,有时只需要排除疲劳损伤,比如扩铰孔排除孔边裂纹、在裂纹尖端打止裂孔就可以了。

碳钢和含金钢,钢是以铁和碳为主要成分的合金,它的含碳量一般在0.02%~2.11%之间。

钢按化学成分分为碳素钢(简称为碳钢)和合金钢两大类。碳钢是由生铁冶炼获得的合金,除了铁、碳为主要成分外,还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。合金钢是在碳钢基础上,有目的地加人某些元素(称为合金元素)而得到的多元合金。与碳钢相比,合金钢的性能有明显地提高。

钢的分类,按用途分类,按用途钢可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢三大类:

结构钢:用来制造各种工程结构和机器零件。包括:渗碳钢、调质钢、弹簧钢和

滚动轴承钢等。

工具钢:用来制造各种工具。包括:特殊性能钢:包括不锈钢、耐热钢、

按化学成分分类,按化学成分可将钢分为碳钢和合金钢。

碳钢按含碳量可将钢分为低碳钢(含碳量≤0.25%)、中碳钢(0.25%<含碳量≤0.6%)和具钢、模具钢和量具钢,耐磨钢等。

当钢的含碳量小于0.9%时,随着钢中含碳量的增加,钢的强度、硬度直线上升,而塑性、韧性不0.9%时,随着钢中含碳量的增加,不仅塑性、韧性以,工业中使用的碳钢含碳量一般不超过1.3%~1.4%。

按合金元素含量可将合金钢分为低合金钢(合金元素总含量≤5%)、中合金钢(合金元素总含量在5%~10%)和高合金钢(合金元素总含量>10%)。按钢中所含主要合金元素种类不同9合金钢又分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等。               

按钢中所含有害杂质磷、硫的含量,可分为普通钢(含磷量≤0.045%、含硫量≤

0.055%或磷、硫含量均≤0.050%)、优质钢(磷、硫含量均≤0.040%)和高级优质钢(含磷量≤0.035%、含硫量≤0..30%)。

钢的热处理,热处理是将固态金属或合金以一定的速度加热到一定的温度并保温一定时间,再以预定的冷却速度进行冷却,以改变其内部金相组织,从而获得所需要性能的一种工艺过程(见图1-6)。温度和时间是影响热处理的主要因素。

钢热处理方法的分类,钢的热处理分为以下几种基本类型.

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