电厂技术 | 什么是金属疲劳？金属疲劳对金属寿命有什么影响？如何消除金属疲劳？
一、什么是金属疲劳？
3、金属疲劳是指材料、零构件在循环应力或循环应变作用下，在一处或几处逐渐产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。当材料和结构受到多次重复变化的载荷作用后，应力值虽然始终没有超过材料的强度极限，甚至比弹性极限还低的情况下就可能发生破坏，这种在交变载荷重复作用下材料和结构的破坏现象，就叫做金属的疲劳破
二 、金属疲劳有什么危害？
金属疲劳 在交变应力作用下，金属材料发生的破坏现象。机械零件在交变压力作用下，经过一段时间后，在局部高应力区形成微小裂纹，再由微小裂纹逐渐扩展以致断裂。疲劳破坏具有在时间上的突发性，在位置上的局部性及对环境和缺陷的敏感性等特点，故疲劳破坏常不易被及时发现且易于造成事故。
大量的统计事故表明，金属疲劳是造成各种设备事故的重要原因之一，因此消除和减少金属疲劳的发生，是十分有必要的？
三、如何消除和减弱金属疲劳？
在现今这个机器时代和未来的机器人时代，如何防止金属疲劳显得尤为重要。现在人们已经知道了一些改进和强化金属，相当于提高了金属的“健康”程
度，可以让金属尽量少出现“疲劳”现象。
古人就知道了如何让金属“强壮”的方法，那就是锻炼它们，令它们“百炼成钢”。现在我们所说的“锻炼身体”一词，其实就来源于对金属的锻炼，我们应该像锻炼金属一样锻炼自己的身体。锻炼金属的方法是热处理，例如对钢不断回火和捶打，使其韧化，减弱金属容易疲劳的特性。
人们想到的另外一个方法是向单一金属中掺入其他物质，填补金属中的空隙和瑕疵。如果掺入的物质是金属，就可以制造出合金，用两种金属相互填充空隙的方法来弥补瑕疵，并使得金属强度增高。向金属中加入碳，也可以弥补金属中的瑕疵，制造出高强度碳钢。在金属材料中添加各种“维生素”，也是增强金属抗疲劳的有效办法。例如在钢铁和有色金属里，加进万分之几或千万分之几的稀土元素，就可以大大提高这些金属抗疲劳的本领，延长使用寿命。
在设计机械时，也应尽量减少可能发生的金属疲劳事故。比如，可以消除零件上的薄弱环节，减少开孔、挖槽、切口等，因为疲劳裂纹常常发生在这些地方；提高零件表面的光洁度，保护表面不受生锈腐蚀之害，加工粗糙所产生的刻划痕以及材料锈腐之处，都是容易产生微细裂纹的；对零件表面进行强化处理，比如，辗压零件的表面，使材料表面强化，从而不易产生微细裂纹。
疲劳破坏是承受交变应力的机械构件高应力集中区较弱的晶粒在经过一定的循环次数以后形成微裂纹然后发展成宏观裂纹继续扩展导致最终断裂的破坏过程。疲劳破坏以许多形式出现，包括仅有外加应力或应变波动造成的机械疲劳，循环载荷同高温联合作用引起的蠕变疲劳，受循环载荷的作，用下温度也变动的热机械疲劳 即热疲劳与机械疲劳的组合，在存在侵蚀性化学介质或致脆介质的环境中施加反复载荷时的腐蚀疲劳等。机器和结构部件的失效大多是由于发生上述某一种疲劳过程造成的引起疲劳失效的循环载荷的峰值一般远远小于静态断裂分析估算出来的安全载荷。
在 工程实际中，常常发生结构在低于设计许用应力下的失效，造成重大的财产损失及人员伤亡，尤其是交变应力作用下构件发生的疲劳断裂事故往往带来更惨重的损失，而且疲劳断裂往往是发生在比许用应力低得多的交变载荷下，其影响因素也相当复杂，使得金属结构的疲劳性能分析和疲劳寿，命预测变得相当困难，然而在工程实际中绝大部分的构件是处于交变载荷作用下的，因此，有关金属结构的疲劳断裂和寿命预测研究越来越受到理论工作者和工程技术人员的普遍关注。目前，预测金属结构的疲劳寿命仍主要依赖于试验。