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模具材料疲勞斷裂的原因

欄目:公司新聞 發布時間:2023-06-23
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No.1 疲勞與開裂的概念 

  1. 疲勞:金屬資料在應力或應變的重復效果下產生的性能改變稱為疲憊。


  2. 2.疲勞開裂:資料承受交變循環應力或應變時,引起的部分結構改變和內部缺陷的不斷地發展,使資料的力學性能下降,最終導致產品或資料的完全開裂,這個過程稱為疲憊開裂,也可簡稱為金屬的疲憊。引起疲憊開裂的應力一般很低,疲憊開裂的產生,往往具有突發性、高度部分性及對各種缺陷的敏感性等特色。


  3. No.2 疲勞開裂的分類 1.高周疲憊與低周疲憊 如果效果在零件或構件的應力水平較低,損壞的循環次數高于10萬次的疲憊,稱為高周疲憊。例如繃簧、傳動軸、緊固件等類產品一般以高周疲憊見多。 效果在零件構件的應力水平較高,損壞的循環次數較低,一般低于1萬次的疲憊,稱為低周疲憊。例如壓力容器,汽輪機零件的疲憊損壞歸于低周疲憊 。 2.應力和應變剖析 應變疲憊——高應力,循環次數較低,稱為低周疲憊; 應力疲憊——低應力,循環次數較高,稱為高周疲憊。 復合疲憊,但在實際中,往往很難區分應力與應變類型,一般情況下二種類型兼而有之,這樣稱為復合疲憊。 3.按照載荷類型分類 彎曲疲憊、改變疲憊、拉壓疲憊、觸摸疲憊、振動疲憊、微動疲憊。


  4. No.3 疲勞開裂的特征 微觀:裂紋源→擴展區→瞬斷區。 裂紋源:外表有凹槽、缺陷,或許應力集中的區域是產生裂紋源的前提條件。 疲憊擴展區:斷面較平坦,疲憊擴展與應力方向相垂直,產生顯著疲憊弧線,又稱為海灘紋或貝紋線。 瞬斷區:是疲憊裂紋敏捷擴展到瞬間開裂的區域,斷口有金屬滑移痕跡,有些產品瞬斷區有放射性條紋并具有剪切唇區。 微觀:疲憊開裂典型的特征是呈現疲憊輝紋。 一些微觀試樣中還會呈現解理與準解理現象(晶體學上的稱號,在微觀顯象上呈現的小平面),以及韌窩等微觀區域特征。


  5. No.4 疲勞開裂的特色

    (1)開裂時沒有顯著的微觀塑性變形,開裂前沒有顯著的預兆,往往是突然性的產生,使機械零件產生的損壞或開裂的現象,損害十分嚴重。

    (2)引起疲憊開裂的應力很低,往往低于靜載時屈從強度的應力負荷。

    (3)疲憊損壞后,一般可以在斷口處能清楚地顯示出裂紋的產生、擴展和最后開裂的三個區域的組成部分。 


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