洗石机构造金属疲劳破坏的过程分析.docVIP

洗石机构造金属疲劳破坏的过程分析 普通机械零件（传动轴、齿轮、螺杆、构架、弹簧等）在使用过程中承受着随时间变化的随机应力。当应力数值超过一定限度时，在零件的洗石机材料便会发生损伤并逐渐积累，直到形成准微观裂纹。接着这些微裂纹扩展增大，而后这些裂纹便汇集起来形成长度为0.1～0.5mm的初始裂纹。在裂纹顶端会产生被称之为“应力集中”的现象，它将使裂纹继续扩展，使断面面积逐渐减小，在某一瞬间零件突然破坏。这往往造成损伤事故，产生严重的后果。在变应力的作用下，由于裂纹的形成和扩展，导致材料性质变化，使机械零件的材料产生损伤并逐渐积累，直到最后破坏。这一过程叫做材料的疲劳。??? 对于疲劳破坏过程物理性质的研究，可用显微镜、电子显徽镜、X射线、热量测定法以及光弹性法．这些方法也可用来测定疲劳破坏时材料的硬度、能量的损耗、转位密度等。 金属破坏过程和机理与材料中各种各样的杂质、晶格缺陷等有关，它们会使金属中的各个晶粒的大小、形状和方位的配置呈现不均匀性。由于这种不均匀性，即使变应力不超过比例极限，也会在不利方位的各个晶粒上沿着某个固定晶体。 ?可见洗石机的试件在加载的最初阶段 到破坏前总循环数的 1-10 %的阶段）．在所有的品粒上就会出现最初的滑移线。随着循环次次数的积累，滑移线数随着循环次数的增加而增加．而且向其它品粒转移，如图1.1所示。（这里的载荷振幅超过疲劳极限振幅）。这时周期性塑性变形和滑移线的形成过程几乎遍及试件的全部晶粒。 图1.2表明，在低碳钢试件上产生的晶粒滑移线随应力循环数的增加而变化，该应力幅小于疲劳极限．这时的特点是：滑移痕迹只在各个不利方位上的晶粒间形成，甚至在明显多的循环数（例如，在4. 6×1 07次循环后，见图1. 2中的图）之后．也不向邻近的晶粒移动。在这种情况下。