什么是紧固件的金属疲劳？

紧固件承受反复变化的载荷（交变拉力、交变剪切、振动），即使应力远低于材料静态屈服强度，经过成千上万次循环之后，也会萌生微裂纹，裂纹慢慢扩展，最后突然断裂。
特点：断裂前几乎没有明显塑性变形，属于脆性断裂，事先不容易察觉。
哪些工况容易疲劳失效
振动工况：设备振动、车辆、风机、工程机械，螺栓反复受拉压交变；
交变载荷：压力来回变化、往复运动部件连接；
松动后：螺栓预紧力不足，接合面分开，螺栓承受交变冲击载荷，疲劳寿命急剧下降；
应力集中位置：螺栓螺纹根部是疲劳裂纹高发位置，螺纹缺口会放大应力。

影响紧固件疲劳寿命的关键因素
预紧力
合适高预紧力，让大部分载荷由被连接件承担，螺栓只承受很小的交变波动，大幅提高疲劳寿命；预紧不足是疲劳断裂头号诱因。
螺纹加工质量
滚压螺纹比切削螺纹疲劳性能更好；螺纹根部圆角、无刀痕、无磕碰裂纹很关键。

应力集中
螺纹牙底、螺栓头和杆过渡圆角，圆角越小，疲劳越差。
材料与热处理
高强度合金钢紧固件对疲劳更敏感；淬硬度过高、氢脆会叠加加速断裂。
腐蚀环境
腐蚀 + 交变载荷 = 腐蚀疲劳，寿命进一步大幅降低。
典型现象
疲劳断口有典型形貌：一部分光滑细密（裂纹扩展区），一部分粗糙瞬时断裂区；断裂大多发生在啮合螺纹的牙根处。