疲劳条带的影响因素

疲劳辉纹（疲劳条带）的影响因素

疲劳条带：在光镜或电子显微镜观察疲劳断口时，可发现断口有很多细小的、相互平行的、具有规则间距的、与裂纹扩展方向垂直的显微特征条纹，称之为疲劳条带。也有称之为疲劳辉纹或疲劳条纹的，疲劳条带是疲劳断口微观形貌特征之一。

形成原因：在多数韧性材料的第Ⅱ阶段，断口用电子显微镜可看到韧性条带而脆性材料中可看到脆性条带。疲劳条带（辉纹）呈略弯曲并相互平行的沟槽状花样，与裂纹扩展方向垂直。裂纹尖端的塑

性张开，钝化和闭合钝化，使裂纹向前延续扩展疲劳裂纹的形成与扩展。

影响因素：

（1）疲劳辉纹（条带）产生的必要条件

疲劳辉纹尖端必须处于张开型的平面应变状态，所以只有当疲劳断面与疲劳载荷张应力相垂直，才能产生疲劳辉纹

（2）材料性质与疲劳辉纹的关系

材料的成分组织以及机械性能诸多因素与疲劳辉纹存在与否及其形态的关系很复杂，很难以一般的规律加以说明。

大量事实证明，塑性材料形成疲劳辉纹比较容易，脆性材料则比较困难；材料的晶体结构与滑移方式对疲劳辉纹的影响也很大，如铜及铜合金的堆垛层错能低不易交错滑移，有利于疲劳辉纹的形成，体心立方的钢、铁等金属的层错能高滑移系多，易于交错滑移，就难形成疲劳辉纹;晶界和第二相质点会引起辉纹的弯曲，而改变方向。

韧性疲劳条带与脆性疲劳条带形貌

（3）环境的影响

环境的气体、温度、腐蚀性介质等因素都会在不同程度上以特殊的方式影响疲劳辉纹的有无形态。

a.有些材料在真空中与其在空气中的断口形貌有很大区别，如铝合金在空气中很容易产生疲劳辉纹，在真空中却见不到疲劳辉纹；

b.温度也是一个重要的影响因素，也会影响疲劳辉纹有无及形态；

c.在高温和腐蚀环境中会使断口发生氧化和腐蚀，结果使已形成的辉纹被破坏。

（4）应力状态的影响

a.回火脆性和无回火脆性的同一种钢的疲劳断口，发现无回火脆性的试样平均应力较低时，疲劳断口均呈可辨的塑性疲劳辉纹；

b.如果平均应力较高时则出现静载断裂特征的韧窝花样，降低裂纹扩展速率，则出现沿晶断裂花样；

c.有回火脆性的试样，端口上除有疲劳辉纹外，还出现沿奥氏体晶粒的脆性沿晶断裂。

总结：

材料性质、环境因素、应力状态都对疲劳辉纹有重大的影响，而他们之间又是可以相互联系和作用，他们的任意组合都都有可能产生一种新的疲劳辉纹特征，这需要大量的实验与研究工作。

专业：材料加工工程

姓名：常欢

学号：01201308051014