Page 73 - 理化检验-物理分册2019年第二期

穆 盈, 等: 镍钛合金医疗器械产品疲劳测试断裂失效分析

图 ７ 多股丝人工拉断形貌
Fi g 敭７ A pp earancesofartificiall yp ulledmultiＧstrandedwire
a wireneckin g b p lasticfracture c dim p les
应力集中, 然后疲劳裂纹在这些位置萌生 [ ４ ] , 随着交
变载荷循环次数的增加, 微裂纹不断扩展, 最终产生
疲劳断裂.
３ 结论及改进措施

图 ６ 原材料丝材能谱分析位置及能谱图 由于该镍钛合金医疗器械产品固定环多股丝表
Fi g 敭６ EDSanal y sislocationsandEDSs p ectraofthe 面存在严重的横向凹陷, 在周期性载荷作用下, 丝材
rawmaterialwire 表面产生微裂纹, 从而导致产品在疲劳测试过程中
a EDSanal y sislocations b EDSs p ectrumofthehollowarea
发生早期疲劳断裂失效.
c SDSs p ectrumofthewiresurface
严格控制丝材表面质量, 从而提高材料的疲劳
拉断.观察断口, 具有明显的缩颈, 微观形 貌为韧
抗力, 避免早期疲劳失效.
窝, 如图 ７ 所示, 属于正常的承受过载拉应力作用而
产生的韧性断裂断口. 参考文献:
２．３ 疲劳裂纹萌生分析
[ １ ] 郑玉峰, 赵连城 ． 生物医用镍钛合金[ M ] ． 北京: 科学
通常情况下, 疲劳断裂时, 最高应力一般低于静
出版社, ２００４．
载荷下材料的强度极限( 有时远低于屈服强度), 甚 [ ２ ] 董毅, 李晓玲, 刘臻祥, 等 ． 减速机轴断裂分析[ J ] ． 理
至低于材料的弹性极限.材料对静负荷抗力主要取 化检验( 物理分册), ２００３ , ３９ ( １０ ): ５３８Ｇ５４０．
决于材料本身, 而在变动载荷作用下, 对形状、 尺寸、 [ ３ ] 钟群鹏, 赵子华 ． 断口学[ M ] ． 北京: 高等教育出版社,
表面状态、 使用条件、 外界环境等都非常敏感 [ ３ ] .该 ２００６．
批原材料为镍钛光丝, 表面加工为机械抛光, 由于表 [ ４ ] 王荣 ． 机械装备的失效分析( 续前)第 ８ 讲 失效诊断
面存在严重的粗糙加工横向凹陷, 降低了材料的疲 与预防技术( １ )[ J ] ． 理 化 检 验 ( 物 理 分 册), ２０１７ , ５３
劳抗力, 在交变应力作用下, 首先在横向凹陷处形成 ( １２ ): ８４９Ｇ８５８．

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