至德鋼業(yè)不銹鋼管疲勞研究分析報告

 不銹鋼管在循環(huán)應(yīng)力的作用下產(chǎn)生局部永久性累計損傷，累計到一定程度產(chǎn)生裂紋或者突然發(fā)生斷裂的過程，就叫做疲勞。由不銹鋼管疲勞引起的破壞則成為不銹鋼管的疲勞破壞，此時不銹鋼管受到的應(yīng)力值沒有達(dá)到材料的強(qiáng)度極限，甚至比彈性極限還低，但是這種載荷是重復(fù)變化的，材料和構(gòu)件就是在這種交變載荷的重復(fù)作用下發(fā)生破壞的。不銹鋼管的彈性極限、屈服極限和強(qiáng)度極限這些靜力試驗指標(biāo)可以反映材料的機(jī)械性能，但是這些值卻不能反映出材料在變應(yīng)力條件下的性能。所以，在變應(yīng)力條件下工作的不銹鋼管，需要不同于靜載荷條件的設(shè)計方法，充分考慮可能發(fā)生的破壞，避免發(fā)生重大事故。

 傳統(tǒng)的靜力破壞與疲勞破壞有許多差別的：

 1. 在靜應(yīng)力小于不銹鋼管的強(qiáng)度極限時，不銹鋼管是不會發(fā)生破壞的，而不銹鋼管的疲勞破壞會在較低的變應(yīng)力條件下就會發(fā)生，此時的變應(yīng)力遠(yuǎn)小于材料的靜強(qiáng)度極限；

 2. 靜應(yīng)力破壞會伴隨著明顯的塑性變形，而不銹鋼管發(fā)生疲勞破壞時，在破壞前外表不會有明顯的變形跡象，即使是塑性好的金屬在發(fā)生疲勞破壞時也會像脆性破壞一樣，事先無法察覺，破壞在一瞬間發(fā)生，這說明疲勞破壞是一種危險性極大的潛在的破壞；

 3. 靜力破壞在最大載荷作用下發(fā)生一次性破壞，而疲勞破壞需要在一定交變載荷作用一段時間后才會發(fā)生的破壞；

  不銹鋼管在外力作用下，會形成裂紋核心，核心不斷擴(kuò)展產(chǎn)生微觀的裂紋，接著微觀裂紋不斷長大、合并，最終形成宏觀主裂紋。裂紋形成的整個過程可以分為疲勞裂紋萌生、疲勞裂紋擴(kuò)展和最終失穩(wěn)斷裂三個階段，在最后的失穩(wěn)階段，不銹鋼管已經(jīng)失去了本身的作用，會很快被破壞。