Heel vaak is de oorzaak van het falen diverstechniek is metaalmoeheid. Bovendien kan dit niet alleen gebeuren na langdurig gebruik, maar ook aan het begin van de werking van de apparatuur of het voertuig. De reden hiervoor zijn de periodieke dynamische belastingen die een individuele eenheid of onderdeel ondervindt, niet alleen tijdens de uitvoering van zijn hoofdfunctie, maar ook tijdens het fabricageproces. Als gevolg hiervan begint het materiaal af te breken, zelfs als de spanning niet zijn ultieme sterkte heeft bereikt.
In wezen is vermoeidheid een verandering in de basismetaaleigenschappen (mechanisch en fysisch) onder invloed van cyclische spanningen en vervormingen. Dit brengt structurele veranderingen in het materiaal met zich mee, die optreden op macro- en microniveau, die grotendeels worden bepaald door de aanvankelijke eigenschappen en de conditie voor het vervaardigen van het onderdeel.
Om de neiging van het metaal hiertoe te karakteriserenhet type vernietiging dat wordt gebruikt, is zo'n term als uithoudingsgrens. Deze parameter is numeriek gelijk aan de waarde van de maximale spanning die het materiaal kan weerstaan gedurende 10.000.000 of meer cycli, dat wil zeggen tijdens de gespecificeerde laadtijd.
Metaalmoeheid manifesteert zich niet onmiddellijk, en indit is het grootste gevaar. Het duurt enige tijd voordat de noodzakelijke veranderingen in het materiaal optreden, die hoogstwaarschijnlijk op geen enkele manier naar buiten zullen verschijnen. Hun karakter wordt grotendeels bepaald door de initiële eigenschappen van het metaal, de spanningstoestand, de specifieke belasting en de invloed van de externe omgeving. Tot op zekere hoogte zijn alle lopende verschijnselen omkeerbaar. Na verloop van tijd begint de breukweerstand echter geleidelijk af te nemen en treedt er zogenaamde vermoeidheidsschade op.
In de allereerste fase begint metaalmoeheidmanifesteert zich op structureel niveau, wanneer microscheuren beginnen te verschijnen langs de grenzen van korrels en andere componenten, die, met daaropvolgende belasting van de structuur, in macroscheuren veranderen. Dit wordt op zijn beurt de belangrijkste reden voor de uiteindelijke vernietiging van een structureel element tijdens bedrijf of een monster tijdens mechanische tests.
De vermoeidheid van metalen is het duidelijkstwordt gekenmerkt door de gelijknamige curve, die de overeenkomstige relatie weergeeft tussen het aantal belastingscycli dat door het monster wordt getest en de stadia van beschadiging, beginnend vanaf het moment waarop de scheur begint en eindigend met de uiteindelijke vernietiging van het onderzoeksobject. Aangezien vermoeidheidsverschijnselen aanvankelijk optreden op plaatsen met structurele onvolkomenheden, waarvan de verdeling probabilistisch is, volgen de vermoeidheidskarakteristieken dezelfde wetten. Tests worden meestal uitgevoerd op een roterend preparaat, waarop een constante buigbelasting wordt uitgeoefend.
Metaalmoeheid wordt grotendeels bepaald door omstandighedenwerking van een bepaalde structuur. De aanwezigheid van een actief medium en een voldoende hoge temperatuur kunnen de negatieve processen in het materiaal aanzienlijk versnellen. De weerstand van het materiaal wordt aanzienlijk verminderd in aanwezigheid van verschillende structurele inhomogeniteiten, de aanwezigheid van niet-metalen insluitsels, ongelijke verdeling van legeringselementen en onvoldoende oppervlaktereinheid. Om dit te voorkomen, kunt u uw toevlucht nemen tot verschillende oppervlaktebehandelingen die resterende drukspanningen in de bovenlaag van het materiaal kunnen veroorzaken. Meestal wordt voor dit doel diffusieverzadiging uitgevoerd, wordt werkharden of oppervlakteharding op verschillende manieren uitgevoerd, bijvoorbeeld door laserharden.
