在各类环境中，通过让金属试样或模拟机件经受交变载荷的循环作用，进而测定其疲劳性能判据，同时深入研究其断裂过程，对材料、零部件或者整机的疲劳强度及疲劳寿命进行评定，这样的试验就是金属疲劳测试。今天，优耐检测小编将带领大家一同深入了解金属疲劳测试的相关知识。

金属为何会产生疲劳？
就像人会因为长期的劳累或者一次过重的负荷而产生疲劳感一样，金属也不例外。随着时间的推移，金属的机械性能会逐渐变弱，这便是金属的疲劳现象。在正常使用机械的过程中，重复的推、拉、扭以及其他外力作用，都会致使机械部件中的金属出现疲劳。

金属疲劳后会出现什么情况？
当机械受到压力时，金属内部原子的排列会发生显著变化，进而导致金属原子间的化学键断裂，最终使金属产生开裂的现象。

常用的金属材料疲劳测试方法有哪些？

金属材料疲劳测试常用的方法主要包括：单点疲劳试验法、升降法、高频振动试验法、超声疲劳试验法以及红外热像技术疲劳试验方法等。下面我们来逐一详细了解这些方法。

 1. 单点疲劳试验法
这种方法适用于金属材料构件在室温、高温或者腐蚀空气中，处于旋转弯曲载荷条件下服役的情况。在试样数量有限的情况下，它能够近似地测定疲劳曲线，并对疲劳极限进行粗略估计。进行该试验时，通常需要使用弯曲疲劳试验机和拉压试验机作为疲劳试验机。

2. 升降法疲劳试验法
升降法疲劳试验是获取金属材料或结构疲劳极限的一种较为常用且精确的方法。在常规疲劳试验方法测定疲劳强度的基础上，或者在指定寿命的材料或结构的疲劳强度无法通过试验直接测定的情况下，一般会采用升降法疲劳试验来间接测定疲劳强度。它主要用于测定中、长寿命区材料或结构疲劳强度的随机特性，所需的试验机一般为拉压疲劳试验机。

 3. 高频振动疲劳试验法
在常规疲劳试验中，交变载荷的频率通常低于200Hz，这就导致无法精确测量一些零件在高频环境状态下的疲劳损伤。而高频振动试验则是利用试验器材产生含有循环载荷频率约为1000Hz特性的交变惯性力，并作用于疲劳试样上，从而满足在高频、低幅、高循环环境条件下服役金属材料的疲劳性能研究需求。这种试验方法主要应用于军民机械工程领域。其试验装置通常包含控制仪、电荷适配器、功率放大器、加速度计、振动台等。

4. 超声法疲劳试验法
超声法疲劳试验属于一种加速共振式的疲劳试验方法，它的测试频率（20kHz）远远高于常规疲劳测试频率（小于200Hz）。超声疲劳试验能够在不同载荷特征、不同环境以及不同温度等条件下开展，为疲劳研究提供了极为有效的手段。这种试验方法一般用于超高周疲劳试验，主要针对周次在10^9以上的疲劳试验。在高周疲劳时，材料在宏观上主要表现为弹性，所以在损伤本构关系中采用应力、应变等参量的弹性关系进行处理，而不涉及微塑性。

5. 红外热像技术疲劳试验方法
为了缩短试验时间、降低试验成本，能量方法已成为疲劳试验研究的重要方法之一。金属材料的疲劳过程是一个耗散能量的过程，而温度变化则是研究疲劳过程能量耗散的关键参量。

红外热像技术是一种波长转换技术，具体而言，就是将目标的热辐射转换为可见光的技术。它通过利用目标自身各部分热辐射的差异来获取二维可视图像，再借助计算机图像处理技术和红外测温标定技术，实现对物体表面温度场分布的显示、分析以及精确测量。

在当今社会，无论是家用电器、建筑、工业领域，还是航天、军事等各个领域，都离不开金属材料。正因如此，金属疲劳测试显得尤为必要。在实际应用中，如果产品内的金属材料发生疲劳变化并断裂，一旦引发事故，将会对人们的生命安全造成严重威胁。