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當裂紋產生在夾雜處時,材料的疲勞極限與硬度無關,而與
固有非均質點的性質、形狀、大小和位置有關,同樣
的缺陷或夾雜,在材料表面上要比在材料內部危害更大。在應力
一應變特性相同的基體中垂直于載荷方向的薄錢幣形空穴要比球
形雜質危害更大。例如,分布得很細的微小圓形鉛粒不影響軟鋼
的疲勞極限,而灰鑄鐵的疲勞極限明顯地低于軟鋼。這是因為,
破壞發生在石墨片狀裂痕處,由于這些裂痕很多,并且是隨機分
布的,白由表而上的有校裂底就是常見的破壞根源。當石墨呈球
狀或拉狀時,疲勞強度可達到最高。
剛好引起裂紋生長所需的最小循環應力取決于裂紋尺寸,但對于
給定尺寸和相對于載菏方向的位向的裂紋來說,
各種鋼所需的應力值大致相同,而與其抗拉強度無關。
這樣,如果材料中存在裂紋狀缺陷,則對于給定抗拉強度的鋼就
有相應的缺陷極限尺寸(沿垂直于載荷方向測量),當循環應力
小于引起表面
微觀裂紋萌生和擴展所需的循環應力時,這個缺陷
不可能發展。因此,引起大于極限尺寸的缺陷發展所需的最小循
環應力決定了鋼后來的疲勞極限。
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