什麼是「金屬疲勞」？

金屬疲勞
金屬內部結構並不均勻，從而造成應力傳遞的不平衡，有的地方會成為應力集中區。與此同時，金屬內部的缺陷處還存在許多微小的裂紋。在力的持續作用下，裂紋會越來越大，材料中能夠傳遞應力部分越來越少，直至剩餘部分不能繼續傳遞負載時，金屬構件就會全部毀壞。

早在100多年以前，人們就發現了金屬疲勞給各個方面帶來的損害。但由於技術的落後，還不能查明疲勞破壞的原因。直到顯微鏡和電子顯微鏡相繼出現之後，使人類在揭開金屬疲勞秘密的道路上不斷取得新的成果，並且有了巧妙的辦法來對付這個大敵。

在金屬材料中添加各種“維生素”是增強金屬抗疲勞的有效辦法。例如，在鋼鐵和有色金屬裏，加進萬分之幾或千萬分之幾的稀土元素，就可以大大提高這些金屬抗疲勞的本領，延長使用壽命。隨著科學技術的發展，現已出現“金屬免疫療法”新技術，通過事先引入的辦法來增強金屬的疲勞強度，以抵抗疲勞損壞。此外，在金屬構件上，應儘量減少薄弱環節，還可以用一些輔助性工藝增加表面光潔度，以免發生銹蝕。對產生震動的機械設備要採取防震措施，以減少金屬疲勞的可能性。在必要的時候，要進行對金屬內部結構的檢測，對防止金屬疲勞也很有好處。

金屬疲勞所產生的裂紋會給人類帶來災難。然而，也有另外的妙用。現在，利用金屬疲勞斷裂特性製造的應力斷料機已經誕生。可以對各種性能的金屬和非金屬在某一切口產生疲勞斷裂進行加工。這個過程只需要1―2秒鐘的時間，而且，越是難以切削的材料，越容易通過這種加工來滿足人們的需要。

當金屬在承受"反覆"的應力作用之後,
其發生"破裂"的應力,
會比拉伸測試時所需的應力低了很多!
所以, 在交變應力長期的作用下,
而導致的金屬失效稱為"疲勞".

METAL FATIGUE
金屬疲勞
在反覆施加之應力循環下，
金屬失其原性能的一種現象。
與下列三因素有關
(1)應力的範圍。
(2)平均應力。
(3)循環的次數。
如果金屬能無限期承受的應力範圍之上限,
被所受之壓力超過時，
終至會引起金屬的疲勞。

金屬元件,經過不停地循環壓拉,
會出現虛損破爛.其中可見的表徵,
是在金屬原子排列中表層間出現層移,
減低金屬的連貫性.

在金屬疲勞的材料實驗中,
對金屬試件所施的反覆"應力",
是限制在金屬彈性變形以下;
也就是,"應力"作用是低於金屬材料之"降伏強度"!
所以, 作用之"應力"自測試之金屬材質移除後,
金屬材質是不會存在可觀察的"變形"!

金屬疲勞所造成的破壞,
其發生始於外觀沒有變形下的"裂紋";
材料將因"裂紋"逐步擴大,
而逐漸損壞;
導致最後突然發生破斷!
因此, 一般破斷前無明顯塑性變形,
而其破斷如同"脆弱材料"!
所以, 這與彎斷一根鐵絲時,
外觀有著塑變現象,
是有著明顯的不同.

系, 但時間長短及變化要因該金屬而定.