如何发现金属疲劳
科学研究表明,金属疲劳可以预先检测出来。
日本的科学家发明了一种掺入钛酸铅粉末的特殊涂料,在敲击金属时,金属表面的涂料薄膜中会有电流通过,且电流的大小和金属的疲劳程度有关,通过测量这股电流,便可知道金属究竟有多“累”。
此外,超声波、红外线、射线等都能对金属进行体检。近年来,通过各种检测手段避免了很多因金属疲劳而可能发生的事故。比如利用X射线衍射法,就可检测出由于应力集中诱发的金属疲劳。在零构件成型服役前,甚至在制造过程中,通过检测手段发现应力集中现象,并采取措施均化应力,能有效杜绝疲劳破坏。
除了常规检测手段,金属材料疲劳试验也可以通过模拟结构或部件的实际工作状况,在试验室内测定材料的疲劳寿命设计曲线。一些常用试验方法通常包括单点疲劳试验法、升降法、高频振动试验法、超声疲劳试验法、红外热像技术疲劳试验方法等。
金属疲劳损伤的非线性超声检测方案
100多年来,人们从未停止对金属疲劳的研究,其中最让人关注的,是如何对现代化工业设备采取预防和保护措施,防患于未然。比如,选择具有较高抗疲劳性能的材料,防止应力集中,合理布局结构,提高构件表面加工质量和采用一些新技术和新工艺等。
中国科学院院士,著名金属材料学家周惠久先生在他所著的《金属材料强度学》一书中曾提到:“据统计,在各类零件的失效中,大约有80%是由于疲劳破坏所引起的。”由此可见金属疲劳强大的破坏力。而抗击金属疲劳这条路,道阻且长,吾辈还需继续努力。