สาเหตุและการใช้ความล้าของโลหะ

โลหะที่ผู้คนเห็นนั้นดูแวววาวและแข็งแรง และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างเครื่องจักร อาวุธ เรือ เครื่องบิน ฯลฯ จริงๆ แล้ว โลหะก็มีข้อบกพร่องเช่นกัน ภายใต้การกระทำซ้ำๆ ของแรงภายนอกต่างๆ อาจเกิดความเหนื่อยล้าได้ นอกจากนี้เมื่อเกิดความเหนื่อยล้าก็จะส่งผลร้ายแรงมากเพราะไม่สามารถฟื้นตัวได้ การปฏิบัติได้พิสูจน์แล้วว่าความล้าของโลหะเป็นปรากฏการณ์ที่พบบ่อยมาก ตามสถิติมากกว่า 150 ปี ความเสียหายต่อชิ้นส่วนโลหะมากกว่า 80% เกิดจากความล้า ในชีวิตประจำวันของผู้คน ความเมื่อยล้าของโลหะก็ก่อให้เกิดอันตรายเช่นกัน ตะเกียบหน้าของจักรยานที่เดินอยู่บนถนนหักกะทันหันทำให้จักรยานล้มทับคนบาดเจ็บ ไม่ใช่เรื่องแปลกที่พลั่วอะลูมิเนียมจะหักเมื่อปรุงอาหาร พลั่วจะหักเมื่อขุด และจะแยกออกเป็นสองส่วนเมื่อขุด

เหตุใดความล้าของโลหะจึงส่งผลเสีย? เนื่องจากโครงสร้างภายในของโลหะไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้การส่งผ่านความเค้นไม่สมดุล และบางแห่งจะกลายเป็นพื้นที่รวมความเครียด ในเวลาเดียวกัน มีรอยแตกเล็กๆ มากมายที่ข้อบกพร่องภายในโลหะ ภายใต้แรงกระทำอย่างต่อเนื่อง รอยแตกร้าวจะมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ และส่วนของวัสดุที่สามารถส่งผ่านความเครียดจะมีน้อยลงเรื่อยๆ จนกระทั่งส่วนที่เหลือไม่สามารถส่งผ่านภาระได้อีกต่อไป และส่วนประกอบที่เป็นโลหะจะสมบูรณ์ ถูกทำลาย เมื่อกว่า 100 ปีที่แล้ว ผู้คนค้นพบความเสียหายที่เกิดจากความล้าของโลหะในด้านต่างๆ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเทคโนโลยีที่ล้าหลัง จึงไม่สามารถระบุสาเหตุของความเสียหายจากความล้าได้ จนกระทั่งการเกิดขึ้นของกล้องจุลทรรศน์และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน มนุษยชาติยังคงสร้างความสำเร็จใหม่ ๆ บนท้องถนนเพื่อเปิดเผยความลับของความล้าของโลหะ และมีวิธีอันชาญฉลาดในการจัดการกับศัตรูรายนี้
​
การเพิ่ม “วิตามิน” ต่างๆ ให้กับวัสดุโลหะเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มความต้านทานต่อความล้าของโลหะ ตัวอย่างเช่น การเพิ่มไม่กี่ส่วนต่อหมื่นหรือสองสามส่วนในล้านส่วนของธาตุหายากลงในเหล็กและโลหะที่ไม่ใช่เหล็กสามารถปรับปรุงความสามารถของโลหะเหล่านี้ในการต้านทานความล้าและยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ทำให้เกิดเทคโนโลยีใหม่ “การบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันด้วยโลหะ” ซึ่งใช้วิธีการที่แนะนำก่อนหน้านี้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงเมื่อยล้าของโลหะเพื่อต้านทานความเสียหายจากความเมื่อยล้า นอกจากนี้ สำหรับส่วนประกอบที่เป็นโลหะ ควรลดจุดเชื่อมต่อที่อ่อนแอให้เหลือน้อยที่สุด และสามารถใช้กระบวนการเสริมบางอย่างเพื่อเพิ่มคุณภาพผิวสำเร็จเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดสนิม ควรใช้มาตรการป้องกันการสั่นสะเทือนสำหรับอุปกรณ์ทางกลที่สร้างการสั่นสะเทือนเพื่อลดโอกาสที่จะเกิดความล้าของโลหะ เมื่อจำเป็น การทดสอบโครงสร้างภายในของโลหะยังมีประโยชน์อย่างมากในการป้องกันความล้าของโลหะ
​
รอยแตกที่เกิดจากความล้าของโลหะสามารถนำภัยพิบัติมาสู่มนุษยชาติได้ อย่างไรก็ตาม ยังมีการใช้งานอื่นๆ อีกด้วย ปัจจุบัน เครื่องทำลายความเครียดที่ผลิตขึ้นโดยใช้ลักษณะการแตกหักเมื่อยล้าของโลหะได้ถือกำเนิดขึ้นแล้ว สามารถแปรรูปโลหะและอโลหะที่มีคุณสมบัติหลากหลายเพื่อสร้างการแตกหักเมื่อยล้าในการตัดบางประเภท กระบวนการนี้ใช้เวลาเพียง 1-2 วินาที และยิ่งตัดวัสดุได้ยากเท่าไร การตอบสนองความต้องการของผู้คนผ่านการประมวลผลก็จะยิ่งง่ายขึ้น