人的疲勞感覺來自于長期的勞累或一次過重的負荷，金屬也是一樣。金屬的機械性能會隨著時間而漸漸變弱，這就是金屬的疲勞。在正常使用機械時，重復的推、拉、扭或其他的外力情況下都會造成機械部件中金屬的疲勞。這是因為機械受壓時，金屬中原子的排列會大大改變，大大的壓力會使金屬原子間的化學鍵斷裂而導致金屬裂開。 

    由于金屬材料的疲勞一般難以發現，因此常常造成突然的事故。早在100多年以前，人們就發現了金屬疲勞給各個方面帶來的損害。但由于技術的落后，還不能查明疲勞破壞的原因。在第二次世界大戰期間，美國的5000艘貨船共發生1000多次破壞事故，有238艘完全報廢，其中大部分要歸咎于金屬的疲勞。直到出現了電子顯微鏡之后，人類在揭開金屬疲勞秘密的道路上不斷取得了新的成果，才開發出一些發現和消除金屬疲勞的手段。 

    科學研究表明，金屬疲勞并非完全難以檢測。近年來，應用科學的檢測手段避免了不少因金屬疲勞而可能發生的事故。科學家證實，汽車剎車突然失靈而掉下懸崖、飛機發動機突然爆裂、強風使鐵橋崩塌等慘禍發生前，剎車、機身、橋梁上都會產生異常震動，這實際上就是“金屬疲勞”的一種征兆。所以，當工程師設計飛機、汽車、橋梁或其他機械時，都必須考慮到金屬疲勞問題，并對這些金屬建筑或機械定期“體檢”，以確保安全。  所有金屬表面都存在微小缺陷，有的肉眼看得見，有的肉眼看不見。這些瑕疵都會使得應力在該處產生，從而導致金屬開始裂開，所以，當一次負載過重或是多次猛烈晃動，都會導致金屬疲勞而從瑕疵處裂開。現在，冶金學家使可以用顯微鏡來檢視金屬表面看不見的瑕疵，他們研究如何以最好的方法來保護金屬，以免使得金屬疲勞。  給金屬過度加壓或扭轉會導致金屬疲勞，由于這個原因，在使用金屬部件時，工程師必須要測試金屬的結構，用電子計量器可以測量壓力以及因壓力所造成的傷害。冶金學家通過研究金屬的破裂狀況，能更加了解金屬的結構，以便如何研究減少金屬破裂的概率。 

    日本原子能研究所的研究人員還研制出了一種“聰明涂料”，這種涂料初看和普通涂料沒什么區別，但實際上涂料中摻入了鈦酸鉛粉末。將“聰明涂料”涂在金屬板上，再敲擊金屬板使其震動，結果涂膜中會產生電流，這便可作為研究人員分析金屬疲勞程度的信息。例如，將“聰明涂料”涂在飛機機翼上，然后經常測定涂膜中產生的電流，一旦發現異常電流，立即實施緊急精密檢查，及時查明原因，便可排除事故隱患。  在現今這個機器時代和未來的機器人時代，如何防止金屬疲勞顯得尤為重要。現在人們已經知道了一些改進和強化金屬，相當于提高了金屬的“健康”程度，可以讓金屬盡量少出現“疲勞”現象。  古人就知道了如何讓金屬“強壯”的方法，那就是鍛煉它們，令它們“百煉成鋼”。現在我們所說的“鍛煉身體”一詞，其實就來源于對金屬的鍛煉，我們應該像鍛煉金屬一樣鍛煉自己的身體。鍛煉金屬的方法是熱處理，例如對鋼不斷回火和捶打，使其韌化，減弱金屬容易疲勞的特性。

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責任編輯：邢云輝

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