“金屬疲勞”的危害

閔春英

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多人遇難的嚴(yán)重后果。事后經(jīng)過調(diào)查，人們發(fā)現(xiàn)，造成事故的原因竟然是因為一節(jié)車廂的車輪內(nèi)部疲勞的金屬斷裂而引起。從而導(dǎo)致了這場近50年來德國最慘重鐵路事故的發(fā)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(fù)作用下，可以產(chǎn)生疲勞狀態(tài)，而且，一旦產(chǎn)生疲勞就會因不能得到恢復(fù)而造成十分嚴(yán)重的后果。實踐證明，金屬疲勞已經(jīng)是十分普遍的現(xiàn)象。據(jù)150多年來的統(tǒng)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(fā)生金屬疲勞帶來危害的現(xiàn)象。一輛正在騎行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(xiàn)象更是屢見不鮮。

早在100多年以前，人們就發(fā)現(xiàn)了金屬疲勞給各個方面帶來的損害。但由于技術(shù)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(xiàn)之后，使人類在揭開金屬疲勞秘密的道路上不斷取得新的成果，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(lǐng)，延長使用壽命。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已出現(xiàn)“金屬免疫療法”新技術(shù)，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(gòu)件上，應(yīng)盡量減少薄弱環(huán)節(jié)，還可以用一些輔助性工藝增加表面光潔度，以免發(fā)生銹蝕。對產(chǎn)生震動的機械設(shè)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(nèi)部結(jié)構(gòu)的檢測，對防止金屬疲勞也很有好處。

金屬疲勞所產(chǎn)生的裂紋會給人類帶來災(zāi)難。然而，也有另外的妙用?，F(xiàn)在，利用金屬疲勞斷裂特性制造的應(yīng)力斷料機已經(jīng)誕生?？梢詫Ω鞣N性能的金屬和非金屬在某一切口產(chǎn)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。

編輯/張燁