1噸防爆吊秤產(chǎn)生金屬疲勞的主要原因

   1噸防爆吊秤材料的疲勞強(qiáng)度對(duì)各種外在因素和內(nèi)在因素都極為敏感。外在因素包括零件的形狀和尺寸、表面光潔度及使用條件等，內(nèi)在因素包括材料本身的成分，組織狀態(tài)、純凈度和殘余應(yīng)力等。這些因素的細(xì)微變化，均會(huì)造成材料疲勞性能的波動(dòng)甚至大幅度變化。各種因素對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響是疲勞研究的重要方面，這種研究將為零件合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、以及正確選擇材料和合理制訂各種冷熱加工工藝提供依據(jù)，以保證零件具有高的疲勞性能。

1.1 應(yīng)力集中的影響

   常規(guī)所講的1噸防爆吊秤疲勞強(qiáng)度，都是用精心加工的光滑試樣測(cè)得的，然而，實(shí)際機(jī)械零件都不可避免地存在著不同形式的缺口，如臺(tái)階、鍵槽、螺紋和油孔等。這些缺口的存在造成應(yīng)力集中使缺口根部的實(shí)際應(yīng)力遠(yuǎn)大于零件所承受的名義應(yīng)力，零件的疲勞破壞往往從這里開(kāi)始。

   理論應(yīng)力集中系數(shù)Kt：在理想的彈性條件下，由彈性理論求得的，缺口根部的實(shí)際應(yīng)力與名義應(yīng)力的比值。有效應(yīng)力集中系數(shù)(或疲勞應(yīng)力集中系數(shù))Kf：光滑試樣的疲勞極限σ——1與缺口試樣疲勞極限σ——1n的比值。有效應(yīng)力集中系數(shù)不僅受構(gòu)件尺寸和形狀的影響，而且受材料的物理性質(zhì)、加工、熱處理等多種因素的影響。有效應(yīng)力集中系數(shù)隨著缺口尖銳程度的增加而增加，但通常小于理論應(yīng)力集中系數(shù)。

疲勞缺口敏感度系數(shù)

q：疲勞缺口敏感度系數(shù)表示材料對(duì)疲勞缺口的敏感程度，由下式計(jì)算。

   Q=K1-1/K1-2的數(shù)據(jù)范圍是0——1，q值越小，表征材料對(duì)缺口越不敏感。試驗(yàn)表明，q并非純粹是材料常數(shù)，它仍然和缺口尺寸有關(guān)，只有當(dāng)缺口半徑大于一定值后，q值才基本與缺口無(wú)關(guān)，而且對(duì)于不同材料或處理狀態(tài)，此半徑值也不同。

1.2 2噸防爆吊秤尺寸因素的影響

   由于1噸防爆吊秤材料本身組織的不均勻性以及內(nèi)部缺陷的存在，尺寸增加造成材料破壞概率的增加，從而降低材料的疲勞極限。尺寸效應(yīng)的存在，是把試驗(yàn)室小試樣測(cè)得的疲勞數(shù)據(jù)運(yùn)用于大尺寸實(shí)際零件中的一個(gè)重要問(wèn)題，由于不可能把實(shí)際尺寸的零件上存在的應(yīng)力集中、應(yīng)力梯度等*相似地在小試樣上再現(xiàn)出來(lái)，從而造成試驗(yàn)室結(jié)果與某些具體零件疲勞破壞之間的互相脫節(jié)。

1.3 表面加工狀態(tài)的影響

   機(jī)加工的表面總存在著高低不平的加工痕跡，這些痕跡就相當(dāng)于微小缺口，在材料表面造成應(yīng)力集中，從而降低材料的疲勞強(qiáng)度。試驗(yàn)表明，對(duì)于鋼和鋁合金，粗糙的加工（粗車）與縱向精拋光相比，疲勞極限要降低10%——20%甚至更多。材料的強(qiáng)度越高，則對(duì)表面光潔度越敏感。

1.4 加載經(jīng)歷的影響

   實(shí)際上沒(méi)有任何零件是在恒定的應(yīng)力幅條件下工作，材料實(shí)際工作中的超載和次載都會(huì)對(duì)材料的疲勞極限產(chǎn)生影響，試驗(yàn)表明，材料普遍存在著超載損傷和次載鍛煉現(xiàn)象。

   所謂超載損傷是指材料在高于疲勞極限的載荷下運(yùn)行達(dá)到一定周次后，將造成材料疲勞極限的下降。超載越高，造成損傷所需的周次越短，如圖14所示。

   事實(shí)上，在一定條件下，少量次數(shù)的超載不僅不會(huì)對(duì)材料造成損傷，由于形變強(qiáng) 化、裂紋鈍化以及殘余壓應(yīng)力的作用，還會(huì)對(duì)材料造成強(qiáng)化，從而提高材料的疲勞極限。因此，3噸防爆吊秤應(yīng)對(duì)超載損傷的概念進(jìn)行一些補(bǔ)充和修正。所謂次載鍛煉是指材料在低于疲勞極限但高于某一限值的應(yīng)力水平下運(yùn)行一定周次后，造成材料疲勞極限升高的現(xiàn)象。次載鍛煉的效果和材料本身的性能有關(guān)，塑性好的材料，一般來(lái)說(shuō)鍛煉周期要長(zhǎng)些，鍛煉應(yīng)力要高些方能見(jiàn)效。