什么是材料疲劳？

疲劳是材料(金属)承受循环应力或应变作用时，结构性能下降，并最终导致破坏的现象。疲劳失效是最常见的失效形式之一，各种机械中，疲劳失效的零件占失效零件的60~70%。

疲劳断裂失效原则上属于低应力脆断失效，疲劳中难以观察到明显的塑性变形，因为这是以局部塑性变形为主，且主要发生在结构的固有缺陷上。虽然频率对疲劳失效有一定影响，但多数情况下疲劳失效主要与循环次数有关。

● 按引起疲劳失效的应力特点可以分为：由机械应力引起的机械疲劳和热应力(交变热应力)引起的热疲劳;

● 从循环周次可分为：高周、低周、超高周疲劳;

● 根据载荷性质可分为：拉压疲劳、扭转疲劳以及弯曲疲劳等;

● 根据工件的工作环境可分为：腐蚀疲劳、低温疲劳、高温疲劳。

一般把材料与结构发生疲劳损伤前的强度定义为“疲劳极限”。

1. 冲击疲劳

是指重复冲击载荷所引起的疲劳。当冲击次数N小于500~1000次即破坏时，零件的断裂形式与一次冲击相同;当冲击次数大于105次时的破坏，零件断裂属于疲劳断裂，并具有典型的疲劳断口特征。在设计计算中，当冲击次数大于100次时，用类似于疲劳的方法计算强度。

2. 接触疲劳

零件在循环接触应力作用下产生局部永久性累计损伤，经过一定循环次数后，接触表面发生麻点、浅层或深层剥落的过程，称为接触疲劳。接触疲劳是齿轮、滚动轴承和凸轮轴的典型失效形式。

3. 热疲劳

由于温度循环产生循环热应力所导致的材料或零件的疲劳称为热疲劳。温度循环变化导致材料体积循环变化，当材料的自由膨胀或收缩受到约束时，产生循环热应力或循环热应变。

4. 腐蚀疲劳

腐蚀介质和循环应力(应变)的复合作用所导致的疲劳称为腐蚀疲劳。腐蚀介质与静应力共同作用产生的腐蚀破坏称为应力腐蚀。两者的区别在于，应力腐蚀只有在特定的腐蚀环境中才发生，而腐蚀疲劳在任何腐蚀环境及循环应力复合作用下，都会发生腐蚀疲劳断裂。