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许多机械零件和工程构件，是承受交变载荷工作的。在交变载荷的作用下，虽然应力水平低于材料的屈服限，但经过长时间的应力反复循环作用以后，也会发生突然脆性断裂，这种现象叫做金属材料的疲劳。金属材料疲劳断裂的特点是:载荷应力是交变的；载荷的作用时间较长；断裂是瞬时发生的；无论是塑性材料还是脆性材料，在疲劳断裂区都是脆性的。所以，疲劳断裂是工程上常见、危险的断裂形式。金属材料的疲劳现象，按条件不同可分为下列几种:
黄铜是以锌为主要加入元素的铜合金。黄铜分普通黄铜（简单黄铜）和特殊黄铜（复杂黄铜）两种。黄铜用汉语拼音字母“H”表示。各种黄铜又在“H”后面加铜含量或除锌外主要加入元素符号及含量表示。如HPb59-1，表示含59%铜，1%铅，其余为锌的铅黄铜。
屈服强度限:金属材料试样承受的外力超过材料的弹性限时，虽然应力增加，但是试样仍发生明显的塑性变形，这种现象称为屈服，即材料承受外力到一定程度时，其变形与外力成正比而产生明显的塑性变形。产生屈服时的应力称为屈服强度限，用σs表示，相应于拉伸试验曲线图中的S点称为屈服点。对于塑性高的材料，在拉伸曲线上会出现明显的屈服点，而对于低塑性材料则没有明显的屈服点，从而根据屈服点的外力求出屈服限。因此，在拉伸试验方法中，通常规定试样上的标距长度产生0.2%塑性变形时的应力作为条件屈服限，用σ0.2表示。屈服限可用于要求零件在工作中不产生明显塑性变形的设计依据。但是对于一些重要零件还考虑要求屈强比（即σs/σb）要小，以提高其性，不过此时材料的利用率也较低了。
按碳含量可以把碳素结构分为三类:低碳钢:主要用于冷加工和焊接结构，在制造受磨损零件时可以进行表面渗碳；中碳钢:主要用于强度要求较高的构件，根据要求的强度不同进行淬火和回火处理；高碳钢:主要用来弹簧和受磨损构件。碳素结构钢广泛用于建造厂房、桥梁、锅炉、船舶等。碳素工具钢是基本上不含合金元素的高碳钢，含碳量在0.65%~ 1.35%范围内，碳素工具钢的生产成本低，原料来源易取得，加工性良好，热处理后，可以得到高硬度和高耐磨性，所以是被广泛采用的钢种，用来制造各种刃具、模具、量具。