4 金屬疲勞鑄成的悲劇
1979年5月25日，一架滿載乘客的美國航空公司DG—10型三引擎巨型噴氣客機，從芝加哥起飛不久，就失去了左邊一具引擎，隨即著火燃燒，然後爆炸墜地。機上273名乘客和機組人員無一倖免。這是世界航空史上最悲慘的事件之一。
事後，有關當局對這架失事飛機的殘骸進行檢查後發現，這架飛機上連接一具引擎與機翼的螺栓因金屬疲勞折斷，從而導致引擎燃燒爆炸。
人累了會疲勞，難道金屬也會疲勞嗎？
稍微留點心的話，我們就會注意到：用雙手將一根細鐵絲拉斷，這是很費力的，然而，若用雙手將細鐵絲來回反覆彎折，那麼很快就會將鐵絲折斷。這說明，像鋼鐵這類的金屬在反覆交變的外力作用下，它的強度要比在不變的外力作用下小得多。人們把這種現象叫做金屬材料的“疲勞”。金屬材料為什麼會疲勞呢？當金屬材料所受的外力超過一定的限度時，在材料的內部存在缺陷或者是相互間作用最強的地方，會出現極微細的肉眼看不見的裂紋。如果材料所受的外力不是變的，這些微細裂紋不會擴展，材料也就不會損壞。但若材料所受的是方向或大小不斷重複變化的外力，這時候這些微細裂紋的邊緣，就會時而脹開，時而相壓，或者彼此研磨，使得裂紋逐漸擴大和發展。當裂紋發展到一定的程度，材料被削弱到不再能承擔外力時，材料就會像雪崩似地毀於一旦。
由於金屬材料的疲勞一般難以發現，因此常常造成突然的事故。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，其中大部分要歸咎於金屬的疲勞。
那麼，有沒有辦法克服金屬的疲勞，讓它延年益壽呢？有：儘量減少零件上的薄弱環節，比方說，開孔、挖槽、切口等，因為疲勞裂紋常常發生在這些地方；提高零件表面的光潔度，保護表面不受生鏽腐蝕之害，加工粗糙所產生的刻劃痕以及材料鏽腐之處，都是容易產生微細裂紋的；對零件表面進行強化處理，比如，輾壓零件的表面，使材料表面強化，從而不易產生微細裂紋。
物理教師點評：金屬疲勞是指材料、零構件在循環應力或循環應變作用下，在一處或幾處逐漸產生局部永久性累積損傷，經一定循環次數後產生裂紋或突然發生完全斷裂的過程。 當材料和結構受到多次重複變化的載荷作用後，應力值雖然始終沒有超過材料的強度極限，甚至比彈性極限還低的情況下就可能發生破壞，這種在交變載荷重複作用下材料和結構的破壞現象，就叫做金屬的疲勞破壞。通過這個故事，我們瞭解了堅強如鋼鐵這樣的材料也有個疲勞程度，如何讓鋼鐵機器更耐用呢？這是不是一門新的科學。對，這就是材料科學研究的內容，
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