100次浏览 发布时间：2024-08-01 16:15:03
人会疲劳，金属也不例外。但是金属一旦疲劳了，就会直接断裂。这是怎么回事呢?
小时候我们应该都做过这样的实验，反复的弯折铁丝。在同样一个地方，不断的弯折，最后这块铁丝就会断裂。大家有没有想过这是什么原理呢?其实这就是本期要讲的内容——金属疲劳。没错，金属也会疲劳，当金属受到重复循环的力时，在一个应力集中的部位就会直接断裂。
如果想要详细了解金属疲劳的话，我们需要理解一个词——循环应力。顾名思义，就是不断循环的应力。就像我们不断的弯折铁丝，就是让铁丝内部出现一个循环应力。那么这个循环应力具体该怎么理解呢？循环应力还有一个名字叫做交变应力也叫重复应力。不管是循环还是交变，还是重复都有一个共同点，那就是周期性的变化。也就是说我们给它造成的这个应力是周期性的，是有规律的，在这一次一次应力的作用之下，金属疲劳了，而对金属本身造成破坏，这时候的破坏叫做疲劳破坏。咱们总是说有再一再二没有再三再四。这用在金属当中，也同样适用。我们可以简单的理解为，因为咱们一次又一次地施加应力，金属烦躁了，没有耐心了，所以就被破坏掉了。
比如我们狠狠地给了一根铁丝一锤，这一锤的力量，就是外界给铁丝施加的力，就在这一锤的力量下，铁丝被我们砸扁了，而且为了让铁丝恢复到之前的形状，铁丝体内产生相互作用的内力，也就是应力。
现在朋友们对于循环应力是什么，应该就彻底明白了吧?在咱们一次又一次循环应力的作用之下，虽然一开始金属本身没有断裂，但是它的体内细小的裂纹一直在不断的堆积。当堆积到最后，断裂的情况已经特别严重，这时候就会出现彻底断裂了，并且这种情况是无法避免的，这就是金属疲劳。
当然了，想要实现这一切的前提是咱们在金属的局部，施加金属疲劳。还是拿弯折铁丝来说事，不断弯折铁丝的一部分的时候，铁丝才会出现断裂的情况，这就是金属疲劳的一个重要特征，那就是位置上的局部性，对此，咱们可以理解为逐点击破。但是仔细想想，金属疲劳这一物理特性还是很有趣。咱们每一次给金属施加的应力都没有超过它的应力极限，结果在多组数之后，它却断裂了。这说明了什么呢？量变产生质变，每一次小小的努力看似不起眼，但是到最后却会发生革命性的变化。
在这里朋友们可能要问了，既然金属疲劳无法避免。我们该怎样减少金属疲劳带来的损害呢？在这里我们就要提到另外的元素——稀土元素，虽然叫稀土元素，但它并不是一种元素，而是17种元素的合集。稀土元素可以说是工业生产的润滑剂了，有了稀土元素的存在，咱们的工业设备产品等等都会焕然一新。而如果咱们把稀土元素添加在金属当中，金属的抗疲劳就会更强。在这里朋友们要问了，那我们要添加多少呢？稀土本来就已经很珍贵了，如果添加太多的话，不会亏本吗？不需要添加多少，我们只需要添加万分之几的量，就足够了。
而且任何一项物理特性，往往都是一把双刃剑，有坏处，也有好处，咱们通过金属疲劳这一特点，还研发出了应力断料机。这个设备也很好理解，就是利用金属疲劳使得金属断裂。
但是不管怎么说，金属疲劳还是弊大于利，如何更好地应对金属疲劳，是咱们工业生产一直在追求的问题。关于克服金属疲劳，朋友们还有哪些好点子呢？
