金屬材料在受到交變應(yīng)力或是重復(fù)循環(huán)應(yīng)力的時(shí)候，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)的作業(yè)條件下，往往會(huì)在工作應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度的情況下，產(chǎn)生裂紋現(xiàn)象，甚至?xí)l(fā)生突然斷裂，這些現(xiàn)象稱之為金屬疲勞。
金屬疲勞現(xiàn)象是十分普遍的現(xiàn)象，在汽車、火車中的軸承會(huì)經(jīng)常發(fā)生。在汽車類交通工具中的球軸承，在軸承里的鋼球和軸承的套圈，大部分是采用高鉻高碳軸承鋼材制造而成的。軸承內(nèi)外圈的滾道和鋼球之間的載荷在汽車運(yùn)作時(shí)，球軸承也會(huì)開始進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)作業(yè)。這個(gè)運(yùn)作過程中，鋼球和軸承內(nèi)外圈滾道的相互接觸體之間的面積很小。因此，如果鋼球和滾道在很高的接觸應(yīng)力作用下進(jìn)行相對(duì)滾動(dòng)的作用，會(huì)很容易使金屬材料發(fā)生局部的彈性變形。在這種運(yùn)作條件下，鋼球在套圈滾道上的運(yùn)動(dòng)也并非理論上所說的純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
接觸應(yīng)力的增強(qiáng)，滾動(dòng)作業(yè)的非純粹性，在這兩者相互作用影響下，使軸承滾道和鋼球表面都很容易產(chǎn)生金屬疲勞，從而會(huì)使金屬發(fā)生形變，鋼球表面出現(xiàn)裂紋，甚至斷裂現(xiàn)象。
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