工程失效分析上疲勞斷裂和過載斷裂有哪些不同點(diǎn)？

過載斷裂一般是指一次性的超載扭轉(zhuǎn)斷裂，即產(chǎn)生了與軸線方向垂直的剪切斷裂，彈性應(yīng)力分布式表面最大，中心為零。因此，在正常情況下，過載斷裂是在表面上開始，裂紋向內(nèi)擴(kuò)展，直至斷裂，裂面比較完整。 零件在交變載荷下經(jīng)過較長時(shí)間的工作而發(fā)生斷裂的現(xiàn)象就叫作疲勞斷裂。一般裂面會有部分光滑拋光面，直至突然斷裂后的過載斷裂面，所以，疲勞斷裂的裂痕一般為中間向兩側(cè)面各一種裂面。 工程失效分析上疲勞斷裂和過載斷裂的異同點(diǎn)有哪些？

斷裂失效 斷裂失效是軸承零件的基本失效模式之一。斷裂分為脆性斷裂、疲勞斷裂、過載斷裂、應(yīng)力腐蝕斷裂、氫脆斷裂、蠕變斷裂等類型。

（1）脆性斷裂軸承零件在運(yùn)行中，由于環(huán)境條件不適當(dāng)可能使材料變脆，從而導(dǎo)致脆性斷裂，造成損害。 材料的斷裂存在著一個(gè)斷裂“源”，即斷裂的起始點(diǎn)。 脆性斷裂的“源”為材料內(nèi)部的宏觀裂紋(0.1 ^-1 mm )，這種宏觀裂紋產(chǎn)生于零件的制造加工過程、使用運(yùn)行過程，以及結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中。 脆性斷裂的特點(diǎn)是:斷裂時(shí)承受的工作應(yīng)力較低，一般不超過材料的屈服極限，甚至不超過許用應(yīng)力，故又稱為低應(yīng)力脆斷;中、低碳鋼在較低的溫度下(100C ^-15 0C)會由韌性狀態(tài)向脆性斷裂轉(zhuǎn)變，高強(qiáng)度鋼沒有明顯的溫度效應(yīng);脆性斷裂的斷口平齊光亮，斷口截面收縮很小，且常有人字紋或放射花樣;脆性斷裂一般是突然發(fā)生，會產(chǎn)生許多碎片。

（2）疲勞斷裂軸承零件在交變載荷作用下所發(fā)生的斷裂，稱為疲勞斷裂。疲勞斷裂是工程中最常見的零件失效模式，占工程斷裂故障的40%-90%. 常見的疲勞斷裂類型有高周疲勞、低周疲勞、接觸疲勞腐蝕疲勞和熱疲勞。 軸承材料在低于屈服極限的交變應(yīng)力作用下，具有較長壽命的疲勞破壞稱為高周疲勞。反之，在大應(yīng)力作用下，材料局部應(yīng)力超過屈服極限，且斷裂時(shí)總循環(huán)次數(shù)不超過104時(shí)‘的疲勞破壞，稱為低周疲勞。材料在較高的接觸壓應(yīng)力作用下，使接觸表面的局部區(qū)域產(chǎn)生nsk軸承剝落，從而導(dǎo)致零件失效的現(xiàn)象，稱為接觸疲勞。軸承材料在交變應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用下，使材料表面形成腐蝕坑或微裂紋，從而導(dǎo)致斷裂失效的現(xiàn)象，稱為腐蝕疲勞。由于溫度波動(dòng)或熱循環(huán)效應(yīng)所產(chǎn)生的疲勞失效稱為熱疲勞。 疲勞斷口大體上可分為三個(gè)區(qū)域，即疲勞裂紋源區(qū)、裂紋擴(kuò)展區(qū)和瞬時(shí)斷裂區(qū)。

（3）過載斷裂當(dāng)外載荷超過機(jī)械零件危險(xiǎn)斷面的極限應(yīng)力時(shí)，所產(chǎn)生的斷裂稱為過載斷裂。 過載斷裂的斷口宏觀特征與材料的拉伸斷口一樣，材料塑性較好時(shí)，斷口顯示出較大的塑性變形；而當(dāng)材料較脆時(shí)，零件的新口顯示出脆性特征。 過載斷裂最常見的一種形式是拉伸韌性斷裂，其斷口呈灰色纖維狀，宏觀上將其分為平直面(平面)和剪切面(斜面)。

（4）應(yīng)力腐蝕斷裂軸承在腐蝕介質(zhì)中，受拉應(yīng)力(或殘余應(yīng)力)的作用，同時(shí)又受電化學(xué)腐蝕而導(dǎo)致正常延性材料迅速開裂和早期脆勝破壞的現(xiàn)象，稱為應(yīng)力腐蝕斷裂。 應(yīng)力腐蝕斷裂的特點(diǎn)是：產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕失效的時(shí)間比應(yīng)力和腐蝕單獨(dú)作用下的失效時(shí)間為短；應(yīng)力的大小和方向都直接影響到應(yīng)力腐蝕開裂的起源和裂紋擴(kuò)展速度，且應(yīng)力愈大，零件的斷裂時(shí)間愈短；應(yīng)力腐蝕斷裂發(fā)生時(shí)常常沒有明顯的預(yù)兆，具有突然性；軸承材料在特殊的環(huán)境介質(zhì)中才會發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂；雜質(zhì)元素對nsk軸承材料的應(yīng)力腐蝕斷裂敏感性影響極大。