表面微观粗化金属样品晶体大小直径测量显微镜
疲 劳
这种故障发生在循环性负载作用下开始形成裂缝并逐渐增
长。虽然材料的疲劳极限可认为是材料的一种性能，但表面情况
和裂缝增长率，是为操作情况所影响的有很大实际意义的因素。
疲劳是在表面微裂形成后开始发生的(无论是表面粗化、晶
界裂纹，还是裂缝围绕硬的芯核)，随之发生的延伸性裂缝，横贯
和渗透到金属本体。在整个试验期内，使用寿命的延长是由于经
常定期的表层脱离，不管使用寿命是多达几百万次或是仅只有上
千次循环，都可证明，较初的裂缝是受表面晶粒制约的。
表面微观裂缝的发展方向是在操作的滑动面上开始的。它一
直保持到微观裂缝有这样一种大小，即在分解循环应力对裂缝面
的垂直作用下，使裂缝的开闭量对足够大的材料体积沿着它在统
一体中继续增长的裂缝边缘，有充分的影响。
增长过程与处在裂缝边缘前的材料体积的抗拉应变大小有关
(裂缝边缘随负载循环期内裂缝开闭总量而定)，增长的方向与额
定较大循环抗拉应力的方向相垂直(即对一定的裂缝大小、裂缝
的方向性与一定的较大开量相称)，而与任何晶体的滑动方向无
关。其次，裂缝可称为宏观裂缝，其增长率比较初的微观裂缝快
得多，而且它会迅速地伸展到整个金属。
在机械故障的许多原因之中，只有延迟的随时性故障才提供
诊断和情况监测。
故障可以概括地分成破裂性故障和未出现破裂情况的故障。
又可根据化学、热学及机械的影响原因作进一步再细的分类。由
于对故障的某些起因作了大量更进一步的详细分类，故障进一步
细分的结果，可区别为蠕动、腐蚀、疲劳和机械破裂故障。
故障的起因已表示为很概括的项目，例如，腐蚀就包括硫酸
盐腐蚀及沉积效应的腐蚀，而疲劳包括剥落或表面疲劳，磨损包
括侵蚀性磨损。也有把相互关联的起因看作是腐蚀性疲劳的。
故障表面的识别
金属断面图的研究，提供了对故障起因作事后判断的有效依
据。借助于裂纹表面的“图集”进行目测鉴定，可作为第一
步。
