
准确区分疲劳断裂与过载断裂对于分析失效原因至关重要,因为前者指向循环载荷问题,后者则与瞬时过载有关。最直观的判断依据来自断口的宏观和微观形貌特征。疲劳断裂的断口通常呈现出明显的区域分界,一般可以观察到裂纹源区、裂纹稳定扩展区和瞬断区。在裂纹稳定扩展区,由于载荷的反复作用,断口表面常常会形成像海滩条纹或贝壳纹一样的弧形痕迹,这些条纹记录了裂纹前沿的间歇性推进。在微观层面,利用扫描电子显微镜观察,疲劳断裂的典型特征是疲劳辉纹,每一条辉纹代表一次应力循环。而过载断裂,无论是韧性材料还是脆性材料,其断口都不存在疲劳条纹。韧性材料的过载断口通常呈现暗灰色的纤维状,微观布满微小的韧窝;脆性材料的过载断口则平齐光亮,结晶颗粒明显,微观上呈现河流状解理花样。此外,从受力情况分析,疲劳断裂往往发生在远低于材料屈服强度的循环应力下,而过载断裂则一定是应力超过了材料的极限强度。