金屬也疲勞

 　　1998年6月3日，德國一列高速列車在行駛中突然出軌，造成100多人遇難身亡的嚴重后果。事后經過調查，人們發現，造成事故的原因竟是因為一節車廂的車輪內部疲勞斷裂，從而導致了這場近50年來德國最慘重鐵路事故的發生。

　　人們所見到的金屬，看起來熠光閃閃、錚錚筋骨，被廣泛用來制作機器、兵刃、艦船、飛機等等。其實，金屬也有它的短處。在各種外力的反復作用下，可以產生疲勞，而且，一旦產生疲勞就會因不能得到恢復而造成十分嚴重的后果。實踐證明，金屬疲勞已經是十分普遍的現象。據150多年來的統計，金屬部件中有80%以上的損壞是由于疲勞而引起的。在人們的日常生活中，也同樣會發生金屬疲勞帶來危害的現象。一輛正在馬路上行走的自行車突然前叉折斷，造成車翻人傷的后果。炒菜時鋁鏟折斷、挖地時鐵锨斷裂、刨地時鐵鎬從中一分為二等現象更是屢見不鮮。

　　為什么金屬疲勞時會產生破壞作用呢?這是因為金屬內部結構并不均勻，從而造成應力傳遞的不平衡，有的地方會成為應力集中區。與此同時，金屬內部的缺陷處還存在許多微小的裂紋。在力的持續作用下，裂紋會越來越大，材料中能夠傳遞應力部分越來越少，直至剩余部分不能繼續傳遞負載時，金屬構件就會全部毀壞。

　　早在100多年以前，人們就發現了金屬疲勞給各個方面帶來的損害。但由于技術的落后，還不能查明疲勞破壞的原因。直到顯微鏡和電子顯微鏡相繼出現之后，人類在揭開金屬疲勞秘密的道路上不斷取得了新的成果，并且有了巧妙的辦法來對付這個大敵。

　　在金屬材料中添加各種“維生素”是增強金屬抗疲勞的有效辦法。例如在鋼鐵和有色金屬里，加進萬分之幾或千萬分之幾的稀土元素，就可以大大提高這些金屬抗疲勞的本領，延長使用壽命。隨著科學技術的發展，現已出現。金屬免疫療法“新技術，通過事先引入的辦法來增強金屬的疲勞強度，以抵抗疲勞損壞。此外，在金屬構件上，應盡量減少薄弱環節，還可以用一些輔助性工藝增加表面光潔度，以免發生銹蝕。對產生震動的機械設備要采取防震措施，以減少金屬疲勞的可能性。在必要的時候，要進行對金屬內部結構的檢測，對防止金屬疲勞也很有好處。

　　金屬疲勞所產生的裂紋雖會給人類帶來災難，但也有另外的妙用。現在，利用金屬疲勞斷裂特性制造的應力斷裂機已經誕生。可以對各種性能的金屬和非金屬在某一切口產生疲勞斷裂進行加工。這個過程只需要1～2秒鐘的時間，而且，越是難以切削的材料，越容易通過這種加工來滿足人們的需要。