讨论夹杂物对钢疲劳性能影响的困难在于,一种材料的疲劳寿命
是一个统计概念。那就是,一种材料的疲劳寿命必须与其各个单
独试块的疲劳寿命大致相同。但经常碰到的是,一些单独试块的
观察结果往往是很分散的,这可从所发表的研究结果中得到证实
。此外常用的夹杂物计数的方法也不太精确,因此,试验结果的
误差也大。在这种情况下往往难于说明夹杂物形状和类型等的差
别。然而这些都对疲劳寿命有明显的影响。因此在夹杂物的研究
工作中,寻找一种精确度更高的夹杂物计数方法就显得特别重要
了。在这同时,还应该着重估计夹杂物的一些参数。
现有的研究结果表明,在讨论夹杂物对钢疲劳性能影响的时
候,不仅夹杂物的数目关系重大,而且夹杂物的物理性质(特别
是塑性)和大小、形状以及在钢中的位置全都是很重要的问题。
物理性质(夹杂物类型)的影响
研究认为,变形性指数低的夹杂物诱发钢中的疲劳裂纹有两
种可能。一种可能是它不能传递钢基体中存在的应力,这就意味
着在钢的工作条件下,在这些夹杂物的周围,可以达到临界应力
的峰值。也就是说,在疲劳条件下,它们对裂纹的形成有直接成
核的作用。另一种可能就是夹杂物类型也有间接的影响。假如夹
杂物在钢的冷、热加工期间的变形性指数低,在加工过程中夹杂
物就可以在钢一夹杂物界面上引起显微裂纹。所以从使用开始早
就存在于钢中的那些显微裂纹有可能成为以后钢疲劳破坏的起源
。在分析疲劳破坏的起因时,要判定疲劳破坏是在使用时由于夹
杂物产生裂纹而成核所致,还是由于夹杂物原来存在的显微裂纹
扩展所致是困难的。这就是为什么直到今天还不能得到夹杂物影
响钢疲劳性能的确切结沦的主要原因。