被压合,裂尖变成一对尖角,向前再扩展一段距离,并在断口上留下一条疲劳条带。可见在循环应力的作用下,裂纹尖端的钝锐交替变化,反复进行,使新的条带不断形成,疲劳裂纹也就不断向前扩展。РF-R模型,即裂纹扩展是断续的,通过主裂纹前方萌生新裂纹核,长大并与主裂纹连接起来实现。Р疲劳失效过程可分为哪几个阶段?简述各阶段的机制及提高材料疲劳抗力的主要方法。Р答:Р疲劳失效过程可分为两个阶段,即裂纹萌生、裂纹扩展以及断裂。Р裂纹萌生的机理:疲劳裂纹由不均匀滑移和显微开裂引起,主要方式有:表面滑移带开裂;第二相、夹杂物与基体界面或夹杂物本身开裂;晶界或亚晶界处开裂。循环载荷作用下,形成驻留滑移带,随着滑移带在表面加宽的过程出现挤出脊和侵入沟,引起应力集中。Р裂纹扩展的机理:分为两个阶段,即扩展一阶段是沿着最大切应力方向向内扩展,扩展二阶段是沿垂直拉应力方向向前扩展形成主裂纹,直至最后形成剪切唇。Р提高疲劳抗力的主要方法:Р将材料进行次载锻炼和间歇效应,降低温度,减少腐蚀,可提高材料的疲劳强度,延长疲劳寿命;Р表面应仔细加工,尽量减少刀痕、擦伤或大的缺陷,以及尽量降低尺寸效应;Р提高机件表面塑性抗力(强度和硬度),降低表面的有效拉应力,如采用表面喷丸及滚压、表面热处理和化学热处理、符合强化等措施,可抑制材料表面疲劳裂纹的萌生和扩展有效的提高疲劳强度。Р进行固溶强化、细晶强化、弥散强化处理,减少非金属夹杂物及冶金缺陷,提高组织均匀性,可提高材料形变抗力和疲劳强度。Р8.试述应力集中和应力比对疲劳寿命和疲劳强度的影响规律。Р答:Р应力集中处是机件最薄弱的地方,易形成裂纹,是疲劳源的萌生处。应力集中越大,材料疲劳强度越低,疲劳寿命也就越短;反之,应力集中越小,材料疲劳强度越高,疲劳寿命也就越长。Р应力比r=σmin/σmax。疲劳强度随应力比的增加而增加,疲劳寿命也之增长。Р第五次作业(P122)
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