金属疲劳是指在 循环应力或循环应变的作用下，金属材料经过一定次数的应力循环后，在一处或几处逐渐产生局部永久性累积损伤，最终导致裂纹产生或突然发生完全断裂的现象。这种破坏通常在没有显著塑性变形的情况下发生，因此具有突发性和危险性。
金属疲劳的主要特点包括：
时间上的突发性：
疲劳破坏往往在没有任何预兆的情况下发生。
位置上的局部性：
疲劳裂纹通常在材料的局部高应力区形成并扩展。
对环境和缺陷的敏感性：
疲劳破坏容易受到环境因素和材料内部缺陷的影响。
难以预测：
由于疲劳破坏的突发性和隐蔽性，往往在事故发生前难以被发现。
影响金属疲劳的主要因素包括：
应力幅值：
应力幅值越大，疲劳破坏的可能性越高。
平均应力大小：
平均应力越大，疲劳破坏的可能性也越高。
循环次数：
经过的应力循环次数越多，材料累积损伤的风险越大。
金属疲劳有多种类型，主要包括：
高周疲劳：
应力循环周数在100000次以上，工作应力低于材料的屈服极限。
低周疲劳：
应力循环周数在10000~100000次之间，工作应力接近材料的屈服极限。
热疲劳：
由温度变化所产生的热应力反复作用造成的疲劳破坏。
高频疲劳：
在高频（一般大于50Hz）载荷作用下的疲劳行为。
为了提高金属的抗疲劳性能，可以采取以下措施：
添加稀土元素：
在钢铁和有色金属中添加稀土元素可以显著提高抗疲劳性能。
减少薄弱环节：
在金属构件上减少薄弱环节，增加表面光洁度，避免锈蚀。
防震措施：
对产生震动的机械设备采取防震措施，减少疲劳破坏的可能性。
内部结构检测：
定期对金属内部结构进行检测，及时发现并修复潜在的疲劳损伤。
通过了解金属疲劳的定义、特点、影响因素及防治措施，可以有效预防和减少金属疲劳导致的故障和事故。