鋼材的疲勞強度(鋼材的疲勞強度取決于應力集中和)

大家好，鋼百科小編解答以上問題。45鋼疲勞強度是多少?，鋼材的疲勞強度指什么?這個很多人還不知道，現在讓我們一起來看看吧！

Q1：45鋼疲勞強度是多少?

300MPa 彎曲疲勞極限、接觸疲勞極限與金屬材料硬度有著密切關系。 1.彎曲疲勞極限與金屬材料硬度的關系 σ-1≈(0.4~0.48)σb，而σb可以根據GB1172《黑色金屬硬度與強度換算值》查得。 2.接觸疲勞極限與金屬材料硬度的關系(經驗公式)，σrH=280(HB-25)MPa

Q2：鋼材的疲勞強度指什么?

疲勞強度是指金屬材料在無限多次交變載荷作用下而不破壞的最大應力稱為疲勞強度或疲勞極限。實際上，金屬材料并不可能作無限多次交變載荷試驗。一般試驗時規定，鋼在經受10ˇ7次、非鐵（有色）金屬材料經受10ˇ8次交變載荷作用時不產生斷裂時的最大應力稱為疲勞強度。當施加的交變應力是對稱循環應力時，所得的疲勞強度用σ–1表示。 許多機械零件，如軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等，在工作過程中各點的應力隨時間作周期性的變化，這種隨時間作周期性變化的應力稱為交變應力（也稱循環應力）。在交變應力的作用下，雖然零件所承受的應力低于材料的屈服點，但經過較長時間的工作后產生裂紋或突然發生完全斷裂的現象稱為金屬的疲勞。 疲勞破壞是機械零件失效的主要原因之一。據統計，在機械零件失效中大約有80%以上屬于疲勞破壞，而且疲勞破壞前沒有明顯的變形，所以疲勞破壞經常造成重大事故，所以對于軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等承受交變載荷的零件要選擇疲勞強度較好的材料來制造。

Q3：影響鋼材疲勞強度的因素是什么?采取什么措施防止鋼材的疲勞

外部因素：1.工作條件包括載荷條件（應力狀態，應力比，過，次載情況，平均應力）載荷頻率，環境溫度，環境介質內部因素：1.力學上的：尺寸效應，表面粗糙度，缺口效應，殘余應力（殘余壓應力提高疲勞強度，殘余壓應力降低疲勞強度）等2.材料內部組織，合金成分：如結構鋼，其中的碳能夠強化基體，同時又可形成彌散碳化物進行彌散強化，提高材料的變形抗力，阻止疲勞裂紋的產生，從而提高疲勞強度，其他的合金元素可提高鋼材的淬透性和改善鋼材的強韌性來影響疲勞強度的。從材料的熱處理和組織來看，正火組織的疲勞強度最低，淬火回火的組織疲勞強度較高，回火馬氏體的疲勞強度最高，回火托氏體次之，回火索氏體最低;
淬火鋼中若存在未溶鐵素體和未轉變的殘余奧氏體，或是非馬氏體組織，因他們都是比馬氏體軟的組織容易過早形成疲勞裂紋，會降低疲勞強度。另外鋼材中的非金屬類夾雜物和冶金缺陷都會降低疲勞強度，因為這些都是萌生疲勞裂紋的發源地。提高鋼材疲勞強度的措施：降低應力集中，降低表面粗糙度，采用表面強化（表面噴丸，滾壓，表面熱處理，表面化學熱處理如滲碳，滲氮等工藝），使用材料時注意材料纖維組織的方向，沿著纖維的方向疲勞強度高。

Q4：2. 什么叫鋼材的疲勞?鋼材的疲勞破壞屬于什么性質的破壞?影

什么叫鋼材的疲勞？鋼材在循環應力多次反復作用下裂紋生成、裂紋擴展、以至鋼材斷裂破壞的現象稱為鋼材的疲勞或疲勞破壞。鋼材的疲勞破壞屬于什么性質的破壞？對于鋼材,在疲勞破壞之前并沒有明顯的變形,是一種突然發生的斷裂,斷口平直,屬于反復荷載作用下的脆性破壞。影響鋼材疲勞強度的主要因素有哪些？一、工作條件1．載荷頻率：在一定范圍內可以提高疲勞強度;
2．次載鍛煉：低于疲勞極限的應力稱為次載。金屬在低于疲勞極限的應力下先運轉一定次數之后，則可以提高疲勞極限，這種次載荷強化作用稱為次載鍛煉。這種現象可能是由于應力應變循環產生的硬化及局部應力集中松弛的結果。3．溫度：溫度降低，疲勞強度升高，溫度升高，疲勞強度降低。4．腐蝕介質：具有腐蝕性的環境介質因使金屬表面產生蝕坑缺陷，將會降低材料疲勞強度而產生腐蝕疲勞。腐蝕疲勞曲線無水平線段．即不存在無限壽命的疲勞極限，只有條件疲勞極限。二．表面狀態及尺寸因素的影響1.應力集中：機件表面的缺口應力集中，往往是引起疲勞破壞的主要原因。一般用kt表示應力集中程度，用kf和qf說明應力集中對疲勞強度的影響程度。2.表面狀態

（1）表面粗糙度:愈低，材料的疲勞極限愈高;
愈高，疲勞極限愈低。材料強度愈高，表面粗糙度對疲勞極限的影響愈顯著。表面加工方法不同，所得到的粗糙度不同。

（2）抗拉強度:愈高的材料，加工方法對其疲勞極限的影響愈大。因此，用高強度材料制造受循環載荷作用的機件時，其表面必須經過更加仔細的加工，不允許有*痕、擦傷或者大的缺陷，否則會使疲勞極限顯著降低。3．尺寸因素：機件尺寸對按勞強度也有較大的影響，在彎曲、扭轉載荷作用下其影響更大。一般來說，隨著機件尺寸的增大，其疲勞強度下降，這種現象稱為疲勞強度尺寸效應。其大小可用尺寸效應系數表示。三．表面強化及殘余應力的影響表面強化處理具有雙重作用：提高表層強度;提供表層殘余壓應力，抵消一部分表層拉應力。表面強化的方法通常有表面噴丸和滾壓，表面淬火及表面化學熱處理等。四．材料成分及組織的影響1．合金成分：合金成分是決定材料組織結構的基本要素，在各類結構工程材料中，結構鋼的疲勞強度最高，所以應用十分廣泛。在結構鋼中，碳是影響疲勞強度的重要元素，當硬度>hrc40,疲勞強度隨碳的含量增加而增加。過高，疲勞強度下降。其它合金元素在鋼中的作用，主要是通過提高鋼的淬透性和改善鋼的強韌性來影響疲勞強度的。2顯微組織：

（1）細化晶粒能提高疲勞強度的原因，從疲勞裂紋沿晶界開裂的位錯塞積機制不難理解。另外，細化晶粒還可提高滑移形變抗力，抑制循環滑移帶的形成和開裂，增加裂紋擴展的晶界阻力，這些也都有利于提高疲勞強度。

（2）結構鋼的熱處理組織有正火組織、淬火回火組織及等溫淬火組織三種類型。一般正火組織因碳化物為片狀其疲勞強度最低，淬火回火組織因碳化物為粒狀其疲勞強度比正火的高．而且隨著回火溫度的不同，其彌散碳化物的大小、數量及基體的強度也不同，從而疲勞強度也不同。

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