材料疲劳断裂的原因 (材料疲劳产生的条件)

零件在什么力长期作用下引起疲劳破坏

牵连运动下引起疲劳破坏。主要因素：

1、应力集中、尺寸大小、表面加工质量。

2、静连接与动连接的强度计算区别：压溃（工作面上挤压应，力强度校核）、过度磨损。

3、当金属承受交变载荷时，即使应力峰值远小于材料的屈服点，也会在使用中出现疲劳断裂。其原因是这种交变应力的作用使材料内部的疲劳导致。

造成断裂的影响因素有哪些？

造成断裂的影响因素是多方面的，主要有以下几种：（1）疲劳断裂。在交变载荷的来回作用下，加速了材料中裂纹的扩展，最终导致材料断裂。这是一种很常见的断裂现象。例如，要弄断一根铅丝，只要把它来回弯折几次，很快就会在弯折的地方断裂。这就是疲劳断裂，来回弯折的力叫“交变载荷”。（2）冷脆断裂。金属材料对温度的变化很敏感，在正常温度下的韧性材料，处于低温环境时往往会变脆，当温度下降到某个临界值时，材料的微小裂纹就会以极快的速度扩展（高达1000米/秒），最后导致材料断裂。（3）氢脆断裂。钛合金和高强度合金钢等材料在使用中往往要接触腐蚀介质，因此，在它们的表面会发生电化学反应并产生微量的氢，这些氢原子能渗透到金属结构中去；而且材料中哪里的应力最大，氢原子就往哪里跑，并聚集在那里，使该部位的应力变得更大，当聚集的氢原子达到一定数量时，在它们聚集处就会发生突然的脆性断裂。

产生疲劳断裂的原因

疲劳断裂（fatigue fracture）

零件在交变载荷下经过较长时间的工作而发生断裂的现象就叫作疲劳断裂。

条件: 超出材料的疲劳极限。

疲劳极限：在一定条件下（1）纯弯曲；（2）完全对称循环；（3）应力幅恒定；（4）频率在3000-10000次/分；小试样有足够大的过渡圆角，表面经过抛光；由实验中得出的，在10的七次方周次下仍不断裂的最大应力

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。