1.断裂的锅铲

一个阳光明媚的假日，龚思奇、朱小憨和王多智来到河滩野炊。他们支起锅灶，拿出食材，洗的洗、切的切，忙得不亦乐乎。

到炒菜时，三个人更加积极踊跃，似有十八般厨艺。龚思奇动作快，抢先占领了灶台“制高点”。只见她手拿锅铲，动作娴熟地在锅里翻炒着，那架势分明就是一个“大厨”。突然，“哐当”一声，龚思奇手中的锅铲断成了两截。

突如其来的事件让龚思奇原本有些得意的神情一下僵住了。朱小憨发出一阵窃笑，似乎在不停地强调，锅铲一定是龚思奇弄坏的。

“我只是炒了几下而已……”龚思奇感到百口莫辩。

“好好的锅铲，怎么一到龚大厨手里就断成了两截？”朱小憨的表情显得有些幸灾乐祸。

“这没什么大惊小怪的。”王多智一边打着圆场，一边用一把铝合金汤匙给龚思奇和朱小憨演示实验。只见他将汤匙柄的根部微微弯曲数次，结果汤匙也断裂了，“我家的锅铲用铝合金制成，用得久了难免会断裂。”

“看看，这不是我的错吧！”龚思奇有种沉冤得雪的感觉。

“原来，金属也不靠谱啊！”朱小憨没想到金属还会发生断裂，那根好奇的神经立即兴奋起来。

“其实，不光是铝制品经反复弯曲会产生裂纹或突然完全断裂，其他很多金属也具有同样的情形。冶金学家把这种金属因反复弯曲而断裂的现象叫作金属疲劳。”王多智神秘地说。

“金属也患病，而且是‘先天疾病’。这可真稀奇！”龚思奇和朱小憨只听说人会疲劳，从来没听说过金属也会疲劳。

“一般情况下，重复的推、拉、扭或其他的外力作用都会造成金属部件的疲劳……这把铝铲之所以断裂，是因为反复推拉的次数过多而造成的。”王多智唯恐两个小伙伴不明白，打着比方解释 道。

“既然这样，你怎么还拿它来野炊？”龚思奇埋怨起来。

“由于金属疲劳的破坏往往发生得很突然，其断裂的位置也不确切，所以我们无法预知这种现象。”王多智也不知道铝铲今天会断裂，他无奈地耸耸肩。

“锅铲断裂是小事，但如果这种现象出现在其他领域，其后果不堪设想。比如，汽车刹车突然失灵而掉下悬崖、飞机发动机突然爆裂、强风使铁桥坍塌等。第二次世界大战期间，美国5000艘货船共发生1000多次破船事故，有238艘完全报废，其中大部分都要归咎于金属疲劳。”看样子，王多智是有备而来的。

“难道我们就听之任之吗？”王多智的话让龚思奇和朱小憨的心提到了嗓子眼。

“要想避免金属疲劳事故，就得给金属‘强身健体’。”王多智的话让朱小憨、龚思奇有些听不懂。

“所有金属的表面都或多或少地存在一些微小缺陷，有的肉眼看得见，有的肉眼看不见。这些瑕疵往往成为金属的薄弱环节，一旦遇到一次负载过大或多次猛烈晃动，这些薄弱环节就会成为断裂处。科学研究表明，向单一的金属掺入其他物质，填补金属中的空隙，能修补瑕疵，从而有效避免金属疲劳。譬如，在钢铁和有色金属里，加进万分之几或千分之几的稀土元素，金属‘体质’增强了，抗疲劳的本领也会相应得到提高。”王多智说。

“这跟我们人类补充维生素是一个道理吧！”龚思奇和朱小憨似乎明白了许多。

“其次，在设计机械时也应尽量减少可能发生的金属疲劳事故。比如，可以消除零件上的薄弱环节，减少开孔、挖槽、切口等，因为疲劳裂纹常常发生在这些地方。再者，提高零件表面的光洁度，保护表面不受生锈、腐蚀之害也可避免金属疲劳。”王多智说。

“没想到老大知道得还挺多！”龚思奇和朱小憨对王多智竖起了大拇指。

“这都是平时积累的结果呀！”王多智笑着说，“随着科技的进步，人们已经研制出更多含有金属的复合材料，如金属、玻璃纤维或塑料的合成物，这些复合材料使得金属不但保留了原来的强度，而且增加了纤维和塑料的韧性，使得金属不再轻易犯上‘疲劳病’。”

超强大脑

亲爱的科学小探迷们：请认真回忆故事中的细节，然后在不回看的情况下，试着回答下列问题。

1锅铲是龚思奇故意弄断的吗？

2金属因反复弯曲而断裂的现象叫作什么现象？

3谁用汤匙演示金属疲劳的实验？

科学侦探大本营

金属疲劳是如何引起的？

答：重复的推、拉、扭或其他的外力作用，都会造成金属部件的疲劳。

王多智变魔术