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　　半金属:一般指硅、硒、碲、砷和硼五种元素。其物理化学性质介于金属和非金属之间。如砷是非金属，但它能传热和导电。稀有金属:稀有金属并不是说稀少，只是指在地壳中分布不广，开采冶炼较难，在工业应用较晚，故称为稀有金属。包括锂、铍、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、铼、镓、铟、锗、鉈等。黑金属和有金属共同构成现代材料体系，是国民经济和人民日常生活以及国防工业、科学技术发展必不可少的基础材料和重要的战略物资。农业、工业、国防和科学技术现代化都离不开黑金属和有金属。例如飞机、导弹、火箭、卫星、核潜艇等尖端以及原子能、电视、通讯、雷达、电子计算机等尖端技术所需的构件或部件大都是由有金属中的轻金属和稀有金属制成的；此外，没有镍、钴、钨、钼、钒、铌等有金属也就没有合金钢的生产。有金属在某些用途（如电力工业等）上的用量也是相当可观的。现在世界上许多国家，尤其是工业发达国家，竞相发展有金属工业，增加有金属的战略储备。

　　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:

　　金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为韧性。通常采用冲击试验，即用一定尺寸和形状的金属试样在规定类型的冲击试验机上承受冲击载荷而折断时，断口上单位横截面积上所消耗的冲击功表征材料的韧性:αk=/F单位J/cm2或Kg·m/cm2，1Kg·m/cm2=9.8J/cm2αk称作金属材料的冲击韧性，为冲击功，F为断口的原始截面积。疲劳强度限金属材料在长期的反复应力作用或交变应力作用下（应力一般均小于屈服限强度σs），未经显著变形就发生断裂的现象称为疲劳破坏或疲劳断裂，这是由于多种原因使得零件表面的部造成大于σs甚至大于σb的应力（应力集中），使该部发生塑性变形或微裂纹，随着反复交变应力作用次数的增加，使裂纹逐渐扩展加深（裂纹尖端处应力集中）导致该部处承受应力的实际截面积减小，直至部应力大于σb而产生断裂。在实际应用中，一般把试样在重复或交变应力（拉应力、压应力、弯曲或扭转应力等）作用下，在规定的周期数内（一般对钢取106~107次，对有金属取108次）不发生断裂所能承受的大应力作为疲劳强度限，用σ-1表示，单位MPa。