料中可看到脆性条带。
疲劳条带（辉纹）呈略弯曲并相互平行的沟槽状花样，与裂纹扩展方向垂直。
与贝纹线不同,疲劳条带是疲劳断口的微观特征。 疲劳条带形成的原因： 裂纹尖端的塑性张开，钝化和闭合钝化，使裂纹向前延续扩展疲劳裂纹的形成与扩展模型。
韧性疲劳条带与脆性疲劳条带形貌
疲劳条带的形成模型(Laird-Smith模型）：
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疲劳条带的形成模型—再生核模型（F-R）
韧性条带与脆性条带的区别：
二、非金属材料疲劳破坏机理
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1、 陶瓷材料的疲劳破坏机理
静态疲劳相当于金属中的延迟断裂，即在一定载荷作用下，材料耐用应力随时间下降的现象。
动态疲劳在恒定加载条件下，研究材料断裂失效对加载速率的敏感性。 循环疲劳在长期变动应力作用下，材料的破坏行为。 陶瓷材料断口呈现脆性断口的特征。 2、高分子聚合物的疲劳破坏机理 ⑴ 非晶态聚合物
a、高循环应力时，应力很快达到或超过材料银纹的引发应力，产生银纹，随后转变成裂纹，扩展后导致材料疲劳破坏。
b、中循环应力也会引发银纹，形成裂纹，但裂纹扩展速率较低（机理相同）。 c、低循环应力，难以引发银纹，由材料微损伤累积及微观结构变化产生微孔及微裂纹，最终裂纹扩展导致宏观破坏。 ⑵ 结晶态高聚合物或低应力循环的非晶态高聚合物，疲劳过程有以下现象： ①整个过程，疲劳应变软化而不出现硬化。 ②分子链间剪切滑移，分子链断裂，结晶损伤，晶体结构变化。 ③产生显微孔洞，微孔洞合并成微裂纹，并扩展成宏观裂纹。 ④断口呈裂纹扩展形成的肋状形态，断口呈丛生簇状结构（拉拔）。 ⑶ 高聚物的热疲劳
由于聚合物为粘弹性材料，具有较大面积的应力滞后环，所以在应力循环过程中，外力所做的功有相当一部分转化为热能；而聚合物导热性能差，因此温度急剧升高，甚至高于熔点或玻璃化转变温度，从而产生热疲劳。
热疲劳常是聚合物疲劳失效的主要原因。因此疲劳循环产生的热量，使聚合物升温，可以修补高分子、的微结构损伤，使机械疲劳裂纹形核困难。 ⑷聚合物疲劳断口可观察到两种特征的条纹 A、疲劳辉纹
每周期的裂纹扩展10μm（间距）。
聚合物相对分子量较高时，在 所有应力强度因子条件下，皆可形成疲劳辉纹。
B、疲劳斑纹
不连续、跳跃式的裂纹扩展，50μm间距
而相对分子量较低时，在较低应力强度因子时，易形成疲劳斑纹。 3、复合材料的疲劳破坏机理 ⑴ 复合材料疲劳破坏的特点
a、多种疲劳损伤形式：界面脱粘、分层、纤维断裂、空隙增长等。
b、不发生瞬断，其疲劳破坏的标准与金属不同，常以弹性模量下降的百分数1%-2%），共振频率变化（1-2HZ）作为破坏依据。
c、聚合物基复合材料，以热疲劳为主，对加载频率感。
d、较大的应变引起纤维与基体界面开裂形成疲劳源（纤维、基体的变形量不同）压缩应变使复合材料纵向开裂，故对压缩敏感。
e、复合材料的疲劳性能与纤维取向有关纤维是主要承载组分，沿纤维方向具有很好的疲劳强度；而沿纤维垂直方向，疲劳强度较低。
对于复合材料，界面结合非常重要，因为：基体与纤维的E不同，变形量不同，故界面产生很大的剪切应力。
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第三节 疲劳抗力指标
一、疲劳试验方法
实验设备：旋转弯曲疲劳试验机
实验方法 用一组光滑试样，测量σ—N曲线，即疲劳应力—疲劳寿命曲线。 实验标准GB4337—84 旋转弯曲疲劳试验机：
临界值σ–1 材料的疲劳强度 σ >σ–1 有限循环 σ≤σ–1 无限循环
金属材料的疲劳曲线有两类： 碳钢、低合金钢、球铁等有水平线
而有色合金、不锈钢、高强度的无水平线取N=106，107或108下的疲劳强度→条件疲劳强度。 二、疲劳强度
在指定疲劳寿命下，材料能承受的上限循环应力。 指定的疲劳寿命： 无限周次 有限周次 1、对称循环疲劳强度 对称弯曲：σ-1 对称扭转：τ-1 对称拉压：σ-1p
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2、不对称循环疲劳强度
不对称循环疲劳强度难以用实验方法直接测定。一般用工程作图法，由疲劳图求出各种不对称循环应力下的疲劳强度。
AHB曲线上各点σmax值即表示由r=-1~1个状态下的疲劳强度。
2?max ?2tg??max?? ?m?max??min1?r
由此即可根据已知循环应力比r求出α值作图，在AHB上对应点的纵坐标值即为相应的疲劳强度。
这种疲劳图也可以利用Gerber关系绘制 ????2?m?max??m??a??m???1?1?? ????????b???
????2?m?min??m??a??m???1?1?? ????????b???
注意：上述疲劳图仅适合于脆性材料，对于塑性材料，应该用屈服强度σs进行修正。
3、不同应力状态下的疲劳强度
同种材料在不同应力状态下，相应的疲劳强度也不同，存在如下关系： 钢： σ-1p=0.85 σ-1 铸铁： σ-1p=0.65 σ-1 钢及轻合金：τ-1=0.55σ-1
铸铁： τ-1=0.80σ-1
同种材料的疲劳强度： σ–1> σ–1P>τ–1
因为弯曲疲劳时，试样表面应力最大，只有表面层才产生疲劳损伤。而拉压疲劳时，应力分布均匀，整个截面都可产生疲劳损伤，故σ–1> σ–1P。扭转疲劳时，切应力大，更容易使材料发生滑移，产生疲劳损伤，故τ–1最小。 4、疲劳强度与静强度间的关系
试验表明，材料的抗拉强度越大，其疲劳强度也越大。对于中、低强度钢，σ–1与σb大致成线性关系， σ–1=0.5σb。随着抗拉强度增大，材料的塑性、断裂韧性降低，裂纹易于形成和扩展，疲劳强度降低。
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