在日常生活中,我们总会看到那些无比坚硬的金属,它们广泛地被应用到汽车、轮船、飞机的制造上。据说金属器械长期使用也会出现疲劳症状,是真的吗?金属疲劳是什么?为什么金属会产生疲劳呢?
金属疲劳是什么?
如果你一遍又一遍的把铁线弯曲,你会发现它很快就会变得很热,而且很容易折断。细小的铁线是这样的,厚钢板也是如此,几乎所有的金属都很容易弯折、断裂,事实上,这是金属疲劳——各种外力反复作用时,就容易产生疲劳状态。
为什么金属会产生疲劳呢?
金属的内部结构不均匀,导致了单位面积内内力的不平衡。有些地方是集中的,有些是分散的。金属内部的缺陷仍然存在于许多小裂纹中,在连续的作用下,裂纹将越来越多,能够传递的力将越来越少,直到不能再承受载荷,剩余的金属部件将被破坏,金属便疲劳了。
金属疲劳十分常见,只要发生了疲劳,金属就不能再恢复,也造成了很大的危害,比如飞机因为某个零部件产生金属疲劳而坠毁等事件。
德国学者发现金属受外力作用时总会发出细微的声音,于是他从中得到启迪,发明了诊断“金属疲劳病”的检验仪。为防止螺钉等连接件出现金属疲劳,便在螺钉小孔内注入了红色颜料。当螺丝负荷过大时,醒目的“鲜血”便慢慢地往外渗出,从而起到了报警作用。
汽车弹簧加入了稀有金属后,也能够很好地克服金属疲劳,哪怕经过上千万次的冲击,也不会出现疲劳断裂的痕迹。尽管金属疲劳危害很大,但未来人们肯定会想出更多的方法来克服它。