什么是金属疲劳？
谈到金属疲劳，大家一定觉得很奇怪，难道金属也会疲劳吗？会的。它跟人一样，超过了一定限度，就会疲劳。
我们不妨用铁丝做个实验，如果直着去拉，那是很难折断的，但要是反复弯折，就很容易弄断了。这说明，像钢铁这样的金属，在反复变化的外力作用下，它的强度要比在不变外力作用下小得多。人们便把这种现象叫做金属疲劳。
金属虽然像人一样会发生疲劳，但却同人的疲劳有着本质的区别；人疲劳后，经过一定的休息就可以恢复，而金属疲劳则永远不能恢复，因而造成许多恶性破坏事故，如轮船沉没，飞机坠毁，桥梁倒塌等。据估计，在现代机器设备中，有80%——90%的零部件的损坏，都是由金属疲劳造成的。因为金属部件所受的外力超过一定限度，在材料内部抵抗最弱的地方，会出现人眼察觉不到的裂纹。如果部件所受外力不变，微小的裂纹就不会发展，材料也不易损坏。如果部件所受的是一种方向或大小经常重复变化的外力，那么，金属材料内部的微小裂纹就会时而张开，时而相压，时而互相研磨，使裂纹扩大和发展。当裂纹扩大到一定程度，金属材料被削弱到不再能承担外力时，只要有一点偶然的冲击，零部件就会发生断裂。所以，金属疲劳造成的破坏往往都是突如其来，没有明显的迹象让人察觉。
金属“疲劳”一词，最早是由法国学者J·V．彭赛提出来的。但对金属疲劳进行研究的，则是德国科学家A·沃勒，他在19世纪50年代就发现了表现金属疲劳特性的S——N曲线，并提出了疲劳极限的概念。尽管对金属疲劳的研究已经有100多年了，作为综合性的应用学科，已经从物理学中的固体力学和金属物理学领域中分离出来，但许多问题仍没有得到解决。
现在，人们对金属疲劳问题仍在不懈地探索着。其中人们最为关注的，是如何对现代化工业设备采取预防和保护措施，防患于未然。比如，选择具有较高抗疲劳性能的材料、防止应力集中、合理布局结构、提高构件表面加工质量和采用一些新技术和新工艺等。
再就是从理论上探讨金属疲劳造成破坏的原理是什么。在这方面，科学家们进行了各种各样的分析和研究。在疲劳破坏机理的研究中，就有人提出循环软化、滑移、错位、空洞合并和拉链等说法；在疲劳积累损伤方面，目前已建立了几十种损伤理论，包括线性理论、修正理论经验公式和半经验公式等；在疲劳裂纹扩展方面，已提出了几十个裂纹扩展公式。但这些观点和实验方法，都具有很大的局限性和片面性，还需科学家们付出更大的辛劳和努力。
金属疲劳问题是现代工业面临的大敌，如不及时解决，将会遗患无穷。所以，现在世界各国的科学家都在进行不懈的努力，力图克服这个领域中的种种疑难。相信在不远的将来，这方面的研究会有重大的突破。
2022-06-15 · 百度知道合伙人官方认证企业
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工业上一般采用各种时效方法（目前比较多的是振动时效）消除金属残余应力就可以显著提高金属疲劳寿命。通过振动恢复晶格的排列，消除均化内部的应力，提高金属的疲劳寿命。
在制造的时候加入豪克能-金属表面强化处理这道工序，不仅可以获取高光洁度，还能改善金属微观肌理，通过高频冲击强化金属表面形成致密的纳米层，并施加良性的可控压应力，从而全面提升零件强度硬度及耐磨耐腐蚀度等。
具体原理和方法，可以参考百度百科，百度文库中也有很多相关的豪工艺提升疲劳寿命的论文。
早在100多年以前，人们就发现了金属疲劳给各个方面带来的损害。但由于技术的落后，还不能查明疲劳破坏的原因。直到显微镜和电子显微镜相继出现之后，使人类在揭开金属疲劳秘密的道路上不断取得新的成果，并且有了巧妙的办法来对付这个大敌。
在金属材料中添加各种“维生素”是增强金属抗疲劳的有效办法。例如，在钢铁和有色金属里，加进万分之几或千万分之几的稀土元素，就可以大大提高这些金属抗疲劳的本领，延长使用寿命。随着科学技术的发展，现已出现“金属免疫疗法”新技术，通过事先引入的办法来增强金属的疲劳强度，以抵抗疲劳损坏。此外，在金属构件上，应尽量减少薄弱环节，还可以用一些辅助性工艺增加表面光洁度，以免发生锈蚀。对产生震动的机械设备要采取防震措施，以减少金属疲劳的可能性。在必要的时候，要进行对金属内部结构的检测，对防止金属疲劳也很有好处。
金属疲劳所产生的裂纹会给人类带来灾难。然而，也有另外的妙用。现在，利用金属疲劳断裂特性制造的应力断料机已经诞生。可以对各种性能的金属和非金属在某一切口产生疲劳断裂进行加工。这个过程只需要1―2秒钟的时间，而且，越是难以切削的材料，越容易通过这种加工来满足人们的需要.
金属疲劳原理是：金属在一定振幅下能承受多少次的震动，超过这个次数就超过了金属的疲劳极限，就会发生变行如果振幅很大，就直接产生变形了，如果振幅很小，次数就可打到无限次
金属疲劳在交变应力作用下，金属材料发生的破坏现象。机械零件在交变压力作用下，经过一段时间后，在局部高应力区形成微小裂纹，再由微小裂纹逐渐扩展以致断裂。疲劳破坏具有在时间上的突发性，在位置上的局部性及对环境和缺陷的敏感性等特点，故疲劳破坏常不易被及时发现且易于造成事故。应力幅值、平均应力大小和循环次数是影响金属疲劳的三个主要因素。
