金属材料在超过某个极限值的交变应力的多次作用下,在材料组
织的微观缺陷处或应力集中处,产生局部金属滑移,然后逐渐形成
裂纹;这种裂纹叫疲劳裂纹。随着交变应力的继续作用,疲劳裂纹
逐渐扩展,使材料承载面积逐渐减小,最后导致完全断裂。材料由
疲劳裂纹的扩展而导致的破坏,叫做疲劳破坏。
1.疲劳源 大量的试验研究结果表明,产生金属材料疲劳裂纹的
策源地很多,主要有:
1)金属表面滑移带、晶粒界以及金属内部的非金属夹杂物与基体
交界处;
2)金属表面的机械划伤、焊接裂纹、磨削裂纹、腐蚀小坑、锻
造或铸造缺陷等,都是“先天”的裂纹;
3)由零件上的内外圆角、缺口、键槽等几何形状突变造成的应
力集中处,也是疲劳裂纹优先产生之处。
上述产生疲劳裂纹的策源地,称为疲劳源。后两类疲劳源形成疲
劳裂纹是容易理解的。下面介绍第一类疲劳源所形成的疲劳裂纹的
扩展过程。