题目

为什么金属的疲劳破坏具有很大的危险性？如何提高金属的疲劳强度？

题目解答

答案

各种材料发生疲劳断裂^[1]时，都不会产生明显的塑性变形，断裂是突然发生的，所以具有很大的危险性。据统计，损坏的机械零件中，有80%以上是由于金属的疲劳造成的。金属的疲劳极限受到很多因素的影响，主要有工作条件、表面状态、材质、残余内应力等。改善零件的结构形状、降低零件表面粗糙度以及采取各种表面强化的方法，都能提高零件的疲劳极限。

解析

步骤 1：理解金属疲劳破坏的特性
金属疲劳破坏是指金属材料在交变应力作用下，经过一定次数的循环后发生断裂的现象。这种破坏通常在应力远低于材料的静载荷强度时发生，且断裂前没有明显的塑性变形，因此具有很大的危险性。

步骤 2：分析金属疲劳破坏的危险性
金属疲劳破坏的危险性主要体现在其突然性和隐蔽性。由于疲劳破坏前没有明显的塑性变形，所以很难通过常规的检查手段发现潜在的危险，一旦发生断裂，往往会造成严重的后果，如机械零件的突然断裂、桥梁的倒塌等。

步骤 3：提高金属疲劳强度的方法
提高金属疲劳强度的方法主要包括改善零件的结构形状、降低零件表面粗糙度以及采取各种表面强化的方法。这些方法可以减少应力集中、提高材料的表面硬度和耐磨性，从而提高零件的疲劳极限。