金屬表面微觀裂紋形成過程觀察實驗金相顯微鏡
疲勞裂紋的形成
疲勞裂紋的形成實質上是微觀裂紋形成、長大和連接的過程，而
微觀裂紋的形成則是由金屬材料不均勻局部滑移和顯微開裂所引起
。
1．不均勻局部滑移
通過對低碳鋼疲勞過程的研究發現，當交變應力等于材料的疲
勞極限時，經過N一104次應力循環后。部分晶粒內出現滑移帶。由
于交變應力較小，滑移帶較細小，不會形成疲勞裂紋。當交變應力
高于材料的疲勞極限時，隨著應力循環次數增多，滑移帶將變寬加
深，而在其他地方很少出現新的滑移帶，這種現象稱為不均勻局部
滑移。不均勻局部滑移往往集中在金屬表面，可形成駐留滑移帶、
擠出脊、擠入溝等疲勞裂紋核心，這些疲勞裂紋核心在交變應力作
用下，不斷擴展并相互連接，較后發展成為宏觀的疲勞裂紋。
(1)駐留滑移帶
靜拉伸試驗時發現，如果先將試樣表面拋光，拉伸到材料的屈
服強度以上時，在試樣表面可發現到處布滿細密的滑移帶。而疲勞
試驗時則相反，當交變應力高于材料的疲勞極限時，經過一定次數
(N一6×104次方)的應力循環之后，試樣表面發現較粗大的滑移帶
。采用電解拋光將這些滑移帶拋掉，然后再進行疲勞試驗．發現新
的滑移帶仍在原來滑移帶的位置產生。并隨著應力循環次數增多，
滑移帶加寬，滑移線加深。這時再進行電解拋光，發現金屬表面仍
然有一些未被拋去的滑移帶，這些滑移帶稱為“駐留滑移帶”。
疲勞初期和靜拉伸相似，在交變應力作用下，金屬滑移面上位
錯源產生的位錯受到阻礙后，形成位錯堆積，結果使位錯源停止產
生位錯，滑移線不再進一步伸展，由此形成許多細滑移線并產生加
工硬化，
