Металл, который видят люди, выглядит блестящим и прочным, и его широко используют для изготовления машин, оружия, кораблей, самолетов и т. д. На самом деле у металла есть и свои недостатки. При многократном воздействии различных внешних сил может возникнуть утомление. Более того, однажды возникшая усталость приведет к очень серьезным последствиям, поскольку ее невозможно восстановить. Практика доказала, что усталость металла – весьма распространенное явление. По статистике за более чем 150 лет, более 80% повреждений металлических деталей вызвано усталостью. В повседневной жизни людей усталость металла также причиняет вред. Передняя вилка велосипеда, идущего по дороге, внезапно сломалась, в результате чего велосипед перевернулся и травмировал людей. Нередко алюминиевые лопаты ломаются при готовке, лопаты ломаются при копании, а кирки раскалываются на две части при копании.
Почему усталость металла оказывает разрушительное воздействие? Это связано с тем, что внутренняя структура металла неоднородна, что приводит к несбалансированной передаче напряжений, а некоторые места становятся областями концентрации напряжений. В то же время на дефектах внутри металла имеется множество мелких трещин. Под непрерывным действием силы трещины будут становиться все больше и больше, а часть материала, способная передавать напряжение, будет становиться все меньше и меньше, пока оставшаяся часть не перестанет передавать нагрузку, и металлические компоненты не будут полностью разрушены. уничтожен. Еще более 100 лет назад люди обнаружили различные аспекты повреждений, вызванных усталостью металла. Однако из-за отсталой технологии причина усталостного повреждения пока не может быть идентифицирована. Лишь с появлением микроскопов и электронных микроскопов человечество продолжало добиваться новых успехов на пути к раскрытию тайн усталости металлов и изобретало изобретательные способы борьбы с этим врагом.
Добавление различных «витаминов» в металлические материалы — эффективный способ повышения усталостной стойкости металла. Например, добавление нескольких частей на десять тысяч или нескольких частей на миллион редкоземельных элементов в сталь и цветные металлы может значительно улучшить способность этих металлов противостоять усталости и продлить срок их службы. С развитием науки и техники появилась новая технология «иммунотерапии металлов», использующая ранее внедренные методы повышения усталостной прочности металла для сопротивления усталостному повреждению. Кроме того, в металлических компонентах следует свести к минимуму слабые звенья, а также можно использовать некоторые вспомогательные процессы для улучшения качества поверхности во избежание ржавчины. Для механического оборудования, генерирующего вибрацию, следует принять антивибрационные меры, чтобы снизить вероятность усталости металла. При необходимости проверка внутренней структуры металла также очень полезна для предотвращения усталости металла.
Трещины, вызванные усталостью металла, могут принести человечеству катастрофу. Однако есть и другие варианты использования. Теперь появилась машина для разрушения под напряжением, изготовленная с использованием характеристик усталостного разрушения металла. Он может обрабатывать металлы и неметаллы с различными свойствами для получения усталостного разрушения в определенном разрезе. Этот процесс занимает всего 1-2 секунды, и чем сложнее разрезать материал, тем легче удовлетворить потребности людей посредством этой обработки.
