Question

材料的疲劳特性

Answer 1

材料的疲劳特性是指材料经过老化或者加热，外力作用会发生形变，破损，使用寿命下降等情况，材料耐疲劳的能力就是疲劳性能。

材料的疲劳简单的说是指在小于抗力强度的应力下，长期服役发生失效或断裂的现象。百度上的解释想必你也看了，我就不粘贴了，给你举一个不见得准确，但比较好理解的模型可能会有助于你理解材料疲劳现象。

比如你在一个木板上钉10个钉子，如果同时都拔出来，需要的力很大（此时可理解为材料拉伸试验时测得的抗拉强度）；但如每次只拔一个钉子，逐渐把10个钉子依次拔出来，这时所需要的力就小很多（此过程可以理解为材料在长期服役过程中发生疲劳断裂，而产生疲劳断裂的应力却远小于材料本身的抗拉强度）。

影响疲劳强度的因素：

1、屈服强度

材料的屈服强度和疲劳极限之间有一定的关系，一般来说，材料的屈服强度越高，疲劳强度也越高，因此，为了提高弹簧的疲劳强度应设法提高弹簧材料的屈服强度，或采用屈服强度和抗拉强度比值高的材料。对同一材料来说，细晶粒组织比粗细晶粒组织具有更高的屈服强度。

2、表面状态

最大应力多发生在弹簧材料的表层，所以弹簧的表面质量对疲劳强度的影响很大。弹簧材料在轧制、拉拔和卷制过程中造成的裂纹、疵点和伤痕等缺陷往往是造成弹簧疲劳断裂的原因。

材料表面粗糙度愈小，应力集中愈小，疲劳强度也愈高。材料表面粗糙度对疲劳极限的影响。随着表面粗糙度的增加，疲劳极限下降。在同一粗糙度的情况下，不同的钢种及不同的卷制方法其疲劳极限降低程度也不同，如冷卷弹簧降低程度就比热卷弹簧小。

因为钢制热卷弹簧及其热处理加热时，由于氧化使弹簧材料表面变粗糙和产生脱碳现象，这样就降低了弹簧的疲劳强度。对材料表面进行磨削、强压、抛丸和滚压等。都可以提高弹簧的疲劳强度。