疲勞試驗機顧名思義是用來測試材料疲勞性能的機器。它能夠測定很多金屬和-些合金的材料在室溫狀態(tài)下的伸、壓縮或拉、壓交變負(fù)荷的疲勞性能。它的特點是可以實現(xiàn)高負(fù)荷、高頻率、低消耗,從而縮短試驗時間,降低試驗費用。那么試驗機的疲勞試驗方法是什么?它的未來又有什么發(fā)展趨勢呢?
疲勞試驗機的試驗方法
疲勞試驗是指通過金屬材料實驗測定金屬材料的c-1,繪制材料的S-N曲線,進(jìn)而觀察疲勞破壞現(xiàn)象和斷口特征,進(jìn)而學(xué)會對稱循環(huán)下測定金屬材料疲勞極限的方法。檢測設(shè)備一般有試驗機和游標(biāo)卡尺。
在足夠大的交變應(yīng)力作用下,于金屬構(gòu)件外形突變或表面刻痕或內(nèi)部缺陷等部位,都可能因較大的應(yīng)力集中引發(fā)微觀裂紋。分散的微觀裂紋經(jīng)過集結(jié)溝通將形成宏觀裂紋。
已形成的宏觀裂紋逐漸緩慢地擴(kuò)展,構(gòu)件橫截面逐步削弱,當(dāng)達(dá)到一定限度時,構(gòu)件會突然斷裂。金屬因交變應(yīng)力引起的上述失效現(xiàn)象,稱為金屬的疲勞。靜載下塑性性能很好的材料,當(dāng)承受交變應(yīng)力時,往往在應(yīng)力低于屈服極限沒有明顯塑性變形的情況下,突然斷裂。
疲勞斷口明顯地分為兩個區(qū)域:較為光滑的裂紋擴(kuò)展區(qū)和較為粗糙的斷裂區(qū)。裂紋形成后,交變應(yīng)力使裂紋的兩側(cè)時而張開時而閉合,相互擠壓反復(fù)研磨,光滑區(qū)就是這樣形成的。載荷的間斷和大小的變化,在光滑區(qū)留下多條裂紋前沿線。至于粗糙的斷裂區(qū),則是最后突然斷裂形成的。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明疲勞試驗機,機械零件的失效,約有70%左右是疲勞引起的,而且造成的事故大多數(shù)是災(zāi)難性的。因此,通過實驗研究金屬材料抗疲勞的性能是有實際意義的。