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常用金属材料的力学性能一览表

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常用金属材料的力学性能

金属材料的力学性能

任何机械零件或工具,在使用过程中,往往妾受到各种形式外力的作托。如起重机上的钢索,受到悬吊物拉力的作用:柴油机上的连杆,在传递动力时.不仅受到拉力的作用,而且还受到冲击力的作用;轴类零件燮受到弯矩、扭力的作用等尊。这就要求金属材料必须具有一种弟受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力*这种能力就是材料的力学性能。金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在夕卜力作坤下表现出力学性能的指标。

111强度

强度是扌旨金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。逼度扌旨标一般用单位面积所承受的载荷即力表示,符号为6单位为MP弘

工程中常用的强度指标有屈服逼度和扰拉强度。屈服逼度是指金属材料在外力作用下*

产生屈服现象时的应力,或开始岀现塑性变形吋的最低应力值,用%表示?抗竝强度是指金厲材料在拉力的作用下,被拉断前所能承受的最大应力值,用巧表示。

对于大多数机械零件.工作时不允许产生塑性变形,所以屈服强度是事件逼度设计的依据!对于因断裂而失效的零件,而用抗拉强度作为其逼度设计的依据。

1.1 2塑性

塑性是扌旨金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。

工程中常用的塑性揭标有诩长率和断面收缩率。伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率,用符号豪示*断面收縮率指试样拉断后,断面縮小的面积与原来截面积之比,用甲表示。

伸长率和断面收缩率越大,其塑性越好;反之塑性越差,良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件,也是保证机械零件工作安全,不发生突然脆断的必要条件。

113硬度

硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力?硬度的测试方法很多,生产中常埔的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏碳度试验方法两神°

C-)布氏硬度试验法

布氏硬度试验法是用一直径为D的淬火钢球或硬质合金球作为压头,在载荷0的作用下压入被测试金厲表面,保持一定时间后卸载,测量金属表面形成的压痕直径乩以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测全属的布氏硬度值。

布氏硬度指标有HBS和HBW,前者所用压头为淬火钢球,适坤于布氏硬度值低于仍0

的金属材料,如艮火钢、正火钢、调质钢及铸铁、有包金厲等;后者压头为硬质合金,适用于布氏硬度值为450^650的金属材料,如悴火钢等。

布氏硬度测试法,因压痕较尢故不宜测试成品件或薄片金属的硬度。

c二)洛氏硬度试验法

洛氏硬度试验法是用一锥顶角为120啲金刚石圆锥时或直径为机佛8mm(VI6英寸)的淬火钢球为压头,以一不定的载荷压入被测试金属材料表面,根据压痕深度可直接在洛氏硬度计的指示盘上馋出硬度值。常用的洛氏硬度指标有皿A* 和皿C 三种。

^120°金刚石圆锥体为压头,施加压%600N吋,用HRA表示?其测最范围为和~85,适于测量合金、表面硬化钢及较薄零件。

釆用肌荐火钢球为压头,施加压力为1000N时,用皿0表示.其测量硬度值范围为25-100.适于测量有色金属、退火和正火钢及锻铁等。

采用12Q。金刚石圆锥体为压头,施加压力为1500N吋,用皿C表示,其测量硬度值范围为漪适于测量淬火钢、调质钢等。

洛氏硬度测试,操作迅速、简使,且压痕水不损伤工件表面,故适于成品检验。

硬度是材料的重要力学性能扌旨标。一般材料的硬度越高,其耐磨性越好。材料的強度越高,塑性变形抗力越大,哽度值也越高。

1.1/1冲击韧性

金属材料抵抗冲击载荷的能力称为冲击韧性,用叫表示,单包为J曲冲击朝性常用一次摆褲冲击弯曲试验测定,即把被测材料做成标推冲击试样,用摆锤一次冲断,测岀冲断试样所消耗的冲击帳然后用试样缺口处单检截面积F上所Y肖耗的冲击功咲表示冲击韧性。

叫值越大,则材料的韧性就越好。叫值低的材料叫做脆性材料,叫值高的材料叫韧性材料。很多零件,女临轮、连杆等,工作时受到很大的冲击载荷.因此要用乐值高的材料制造。铸锲的叫值很低,决口铸铁%值近于零不能用来制造承受冲击载荷的零件。

表B—墓9 黑色金属材料的力学ft竟

表8—£2 有色金属的力学性能

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金属材料力学性能最常用的几项指标

金属材料力学性能最常用的几项指标 硬度是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。 对于金属材料的硬度,至今在国内外还没有一个包括所有试验方法的统一而明确的定义。就已经标准化的、被国内外普通采用的金属硬度试验方法而言,金属材料硬度的定义是:材料抵抗另一较硬材料压入的能力。硬度检测是评价金属力学性能最迅速、最经济、最简单的一种试验方法。硬度检测的主要目的就是测定材料的适用性,或材料为使用目的所进行的特殊硬化或软化处理的效果。对于被检测材料而言,硬度是代表着在一定压头和试验力作用下所反映出的弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。由于通过硬度试验可以反映金属材料在不同的化学成分、组织结构和热处理工艺条件下性能的差异,因此硬度试验广泛应用于金属性能的检验、监督热处理工艺质量和新材料的研制。金属硬度检测主要有两类试验方法。一类是静态试验方法,这类方法试验力的施加是缓慢而无冲击的。硬度的测定主要决定于压痕的深度、压痕投影面积或压痕凹印面积的大小。静态试验方法包括布氏、洛氏、维氏、努氏、韦氏、巴氏等。其中布、洛、维三种测试方法是最长用的,它们是金属硬度检测的主要测试方法。而洛氏硬度试验又是应用最多的,它被广泛用于产品的检测,据统计,目前应用中的硬度计70%是洛氏硬度计。另一类试验方法是动态试验法,这类方法试验力的施加是动态的和冲击性的。这里包括肖氏和里氏硬度试验法。动态试验法主要用于大型的及不可移动工件的硬度检测。 1.布氏硬度计原理 对直径为D的硬质合金压头施加规定的试验力,使压头压入试样表面,经规定的保持时间后,除去试验力,测量试样表面的压痕直径d,布氏硬度用试验

金属材料的力学性能测试题.doc

一、填空题(60 分) 1. 金属材料的性能的性能包括和。 2. 力学性能包括、、、、。 3. 圆柱形拉伸试样分为和两种。 4. 低碳钢拉伸试样从开始到断裂要经过、 、、四个阶段。 5. 金属材料的强度指标主要有和。 6. 金属材料的塑性指标主要有和。 7. 硬度测定方法有、、。 8. 夏比摆锤冲击试样有和两种。 9. 载荷的形式一般有载荷、载荷和载荷三种。 10. 钢铁材料的循环基数为,非铁金属循环基数为。 11. 提高金属疲劳强度的方法有和 。 表示用“ C”标尺测定的1000/30 表示用压头直径为 kgf 试验力作用下,保持为。硬度值为。 的硬质合金球,在s时测得的布氏硬度值 14. 金属材料的工艺性能包括、、 、、。

二、判断题(25 分) 1.金属的工艺性能是指金属在各种加工中所表现出的性能。() 2.金属的力学性能是指在力作用下所显示的与弹性和非弹性反 应相关或涉及应力 - 应变关系的性能。() 3.拉伸试验时,试样的伸长量与拉伸力总成正比。() 4. 屈服现象是指拉伸过程中拉伸力达到Fs 时,拉伸力不增加, 变形量却继续增加的现象。() 5. 拉伸试样上标距的伸长量与原始标距长度的百分比,称为断后伸长率,用符号 A 表示。() 6.现有标准圆形截面长试样 A 和短试样 B,经拉伸试验测得δ 10、δ5 均为 25%,表明试样 A 的塑性比试样 B 好。 ( ) 7.常用的硬度试验方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。() 8.做布氏硬度试验,当试验条件相同时,压痕直径越小,则材料 的硬度越低。() 9.洛氏硬度值是根据压头压入被测材料的的深度来确定的。() 10.洛氏硬度 HRC测量方便,能直接从刻度盘上读数,生产中常 用于测量退火钢、铸铁和有色金属件。() 11.一般来说,硬度高的金属材料耐磨性也好。() 12.韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。() 13.金属的使用性能包括力学性能、物理性能和铸造性能。( ) 14.拉伸试验中拉伸力和伸长量的关系曲线称为力一伸长曲线,

工程材料力学性能答案

工程材料力学性能答案1111111111111111111111111111111111111 1111111111111111111111111111111111111 111111 决定金属屈服强度的因素有哪 些?12 内在因素:金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。外在因素:温度、应变速率和应力状态。试举出几种能显著强化金属而又不降低其塑性的方法。固溶强化、形变硬化、细晶强化试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险?21韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程中不断地消耗能量;而脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑性变形,没有明显征兆,因而危害性很大。何谓拉伸断口三要素?影响宏观拉伸断口性态的

因素有哪些?答:宏观断口呈杯锥形,纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成,即所谓的断口特征三要素。上述断口三区域的形态、大小和相对位置,因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化?断裂强度与抗拉强度有何区别?抗拉强度是试样断裂前所承受的最大工程应力,记为σb;拉伸断裂时的真应力称为断裂强度记为σf; 两者之间有经验关系:σf = σb (1+ψ);脆性材料的抗拉强度就是断裂强度;对于塑性材料,于出现颈缩两者并不相等。裂纹扩展受哪些因素支配?答:裂纹形核前均需有塑性变形;位错运动受阻,在一定条件下便会形成裂纹。2222222222222222222222222222222222 2222222222222222222222222222222222 2222 试综合比较单向拉伸、压缩、弯曲及扭转试验的特点和应用范围。答:单向拉伸试验的特点及应用:单向拉伸的应力状态较硬,一般用于塑性变形

常用材料力学性能.

常用材料性质参数 材料的性质与制造工艺、化学成份、内部缺陷、使用温度、受载历史、服役时间、试件尺寸等因素有关。本附录给出的材料性能参数只是典型范围值。用于实际工程分析或工程设计时,请咨询材料制造商或供应商。 除非特别说明,本附录给出的弹性模量、屈服强度均指拉伸时的值。 表 1 材料的弹性模量、泊松比、密度和热膨胀系数 材料名称弹性模量E GPa 泊松比V 密度 kg/m3 热膨胀系数a 1G6/C 铝合金-79 黄铜 青铜 铸铁 混凝土(压 普通增强轻质17-31 2300 2400 1100-1800

7-14 铜及其合金玻璃 镁合金镍合金( 蒙乃尔铜镍 塑料 尼龙聚乙烯 2.1-3.4 0.7-1.4 0.4 0.4 880-1100 960-1400 70-140 140-290 岩石(压 花岗岩、大理石、石英石石灰石、沙石40-100 20-70 0.2-0.3 0.2-0.3 2600-2900 2000-2900 5-9 橡胶130-200 沙、土壤、砂砾钢

高强钢不锈钢结构钢190-210 0.27-0.30 7850 10-18 14 17 12 钛合金钨木材(弯曲 杉木橡木松木11-13 11-12 11-14 480-560 640-720 560-640 1 表 2 材料的力学性能 材料名称/牌号屈服强度s CT MPa 抗拉强度b CT

MPa 伸长率 5 % 备注 铝合金LY12 35-500 274 100-550 412 1-45 19 硬铝 黄铜青铜 铸铁( 拉伸HT150 HT250 120-290 69-480 150 250 0-1 铸铁( 压缩混凝土(压缩铜及其合金 玻璃

金属力学性能测试及复习答案

金属力学性能复习 一、填空题 1.静载荷下边的力学性能试验方法主要有拉伸试验、弯曲试验、扭转试验和压缩试验等。 2. 一般的拉伸曲线可以分为四个阶段:弹性变形阶段、屈服阶段、均匀塑性变形阶段和非均匀塑性变形阶段。 3. 屈服现象标志着金属材料屈服阶段的开始,屈服强度则标志着金属材料对开始塑性变形或小量塑性变形能力的抵抗。 4. 屈强比:是指屈服强度和抗拉强度的比值,提高屈强比可提高金属材料抵抗开始塑性变形的能力,有利于减轻机件和重量,但是屈强比过高又极易导致脆性断裂。 5. 一般常用的的塑性指标有屈服点延伸率、最大力下的总延伸率、最大力下的非比例延伸率、断后伸长率、断面收缩率等,其中最为常用的是断后伸长率和断面收缩率 。 6. 金属材料在断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力称为金属材料的韧性。一般来说,韧性包括静力韧性、冲击韧性和断裂韧性。 7. 硬度测试的方法很多,最常用的有三种方法:布氏硬度测试方法、络氏硬度的试验方法和维氏硬度实验法。 8. 金属材料制成机件后,机件对弹性变形的抗力称为刚度。它的大小和机件的截面积及其弹性模量成正比,机件刚度=E ·S. 9. 金属强化的方式主要有:单晶体强化、晶界强化、固溶强化、以及有序强化、位错强化、分散强化等(写出任意3种强化方式即可)。 10. 于光滑的圆柱试样,在静拉伸下的韧性端口的典型断口,它由三个区域组成:纤维区、放射区、剪切唇区。 11. 变形速率可以分为位移速度和应变速度。 二、判断题 1.在弹性变形阶段,拉力F 与绝对变形量之间成正比例线性关系;(√) 若不成比例原因,写虎克定律。 2.在有屈服现象的金属材料中,其试样在拉伸试验过程中力不断增加(保持恒定)仍能继续伸长的应力,也称为抗服强度。(×) 不增加,称为屈服强度。 3.一般来讲,随着温度升高,强度降低,塑性减小。(×) 金属内部原子间结合力减小,所以强度降低塑性增大。 4.络氏硬度试验采用金刚石圆锥体或淬火钢球压头,压入金属表面后,经规定保持时间后卸除主实验力,以测量压痕的深度来计算络氏硬度。压入深度越深,硬度越大,反之,硬度越小。(×) 络氏硬度公式 5.金属抗拉强度b σ与布氏硬度HB 之间有以下关系式:b σ=KHB ,这说明布氏硬度越大,其抗拉强度也越大。(√) 6.弹性模量E 是一个比例常数,对于某种金属来说,它是一种固有的特性。(√) 7.使用含碳量高(含碳量为)的钢,不能提高机件吸收弹性变形功。(×) 8.脆性断裂前不产生明显的塑性变形,即断裂产生在弹性变形阶段,吸收的能量很小,这种

常用金属材料中各种化学成分对性能的影响

常用金属材料中各种化学成分对性能的影响 1.生铁: 生铁中除铁外,还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁的性能均有一定的影响。 碳(C):在生铁中以两种形态存在,一种是游离碳(石墨),主要存在于铸造生铁中,另一种是化合碳(碳化铁),主要存在于炼钢生铁中,碳化铁硬而脆,塑性低,含量适当可提高生铁的强度和硬度,含量过多,则使生铁难于削切加工,这就是炼钢生铁切削性能差的原因。石墨很软,强度低,它的存在能增加生铁的铸造性能。 硅(Si):能促使生铁中所含的碳分离为石墨状,能去氧,还能减少铸件的气眼,能提高熔化生铁的流动性,降低铸件的收缩量,但含硅过多,也会使生铁变硬变脆。 锰(Mn):能溶于铁素体和渗碳体。在高炉炼制生铁时,含锰量适当,可提高生铁的铸造性能和削切性能,在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰,进入炉渣。 磷(P):属于有害元素,但磷可使铁水的流动性增加,这是因为硫减低了生铁熔点,所以在有的制品内往往含磷量较高。然而磷的存在又使铁增加硬脆性,优良的生铁含磷量应少,有时为了要增加流动性,含磷量可达1.2%。 硫(S):在生铁中是有害元素,它促使铁与碳的结合,使铁硬脆,并与铁化合成低熔点的硫化铁,使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性,顾含硫高的生铁不适于铸造细件。铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%(车轮生铁除外)。 2.钢: 2.1元素在钢中的作用 2.1.1 常存杂质元素对钢材性能的影响 钢除含碳以外,还含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧(O)、氮(N)和氢(H)等元素。这些元素并非为改善钢材质量有意加入的,而是由矿石及冶炼过程中带入的,故称为杂质元素。这些杂质对钢性能是有一定影响,为了保证钢材的质量,在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格的规定。 1)硫 硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。它是钢中的一种有害元素。硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中,FeS和 Fe 形成低熔点(985℃)化合物。而钢材的热加工温度一般在1150~1200℃以上,所以当钢材热加工时,由于 FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂,这种现象称为“热脆”。含硫量愈高,热脆现象愈严重,故必须对钢中含硫量进行控制。高级优质钢:S<0.02%~0.03%;优质钢:S <0.03%~0.045%;普通钢:S<0.055%~0.7%以下。 2)磷 磷是由矿石带入钢中的,一般说磷也是有害元素。磷虽能使钢材的强度、硬度增高,但引起塑性、冲击韧性显著降低。特别是在低温时,它使钢材显著变脆,这种现象称"冷脆"。冷脆使钢材的冷加工及焊接性变坏,含磷愈高,冷脆性愈大,故钢中对含磷量控制较严。高级优质钢: P <0.025%;优质钢: P<0.04%;

材料力学性能实验报告

大连理工大学实验报告 学院(系):材料科学与工程学院专业:材料成型及控制工程班级:材0701姓名:学号:组:___ 指导教师签字:成绩: 实验一金属拉伸实验 Metal Tensile Test 一、实验目的Experiment Objective 1、掌握金属拉伸性能指标屈服点σS,抗拉强度σb,延伸率δ和断面收缩率 φ的测定方法。 2、掌握金属材料屈服强度σ0.2的测定方法。 3、了解碳钢拉伸曲线的含碳量与其强度、塑性间的关系。 4、简单了解万能实验拉伸机的构造及使用方法。 二、实验概述Experiment Summary 金属拉伸实验是检验金属材料力学性能普遍采用的极为重要的方法之一,是用来检测金属材料的强度和塑性指标的。此种方法就是将具有一定尺寸和形状的金属光滑试样夹持在拉力实验机上,温度、应力状态和加载速率确定的条件下,对试样逐渐施加拉伸载荷,直至把试样拉断为止。通过拉伸实验可以解释金属材料在静载荷作用下常见的三种失效形式,即过量弹性变形,塑性变形和断裂。在实验过程中,试样发生屈服和条件屈服时,以及试样所能承受的最大载荷除以试样的原始横截面积,求的该材料的屈服点σS,屈服强度σ0.2和强度极限σb。用试样断后的标距增长量及断处横截面积的缩减量,分别除以试样的原始标距长度,及试样的原始横截面积,求得该材料的延伸率δ和断面收缩率φ。 三、实验用设备The Equipment of Experiment 拉力实验的主要设备为拉力实验机和测量试样尺寸用的游标卡尺,拉力

实验机主要有机械式和液压式两种,该实验所用设备原东德WPM—30T液压式万能材料实验机。液压式万能实验机是最常用的一种实验机。它不仅能作拉伸试验,而且可进行压缩、剪切及弯曲实验。 (一)加载部分The Part of Applied load 这是对试样施加载荷的机构,它利用一定的动力和传动装置迫使试样产生变形,使试样受到力或能量的作用。其加载方式是液压式的。在机座上装有两根立柱,其上端有大横梁和工作油缸。油缸中的工作活塞支持着小横梁。小横梁和拉杆、工作台组成工作框架,随工作活塞生降。工作台上方装有承压板和弯曲支架,其下方为钳口座,内装夹持拉伸试样用的上夹头。下夹头安装在下钳口座中,下钳口座固定在升降丝杆上。 当电动机带动油泵工作时,通过送油阀手轮打开送油阀,油液便从油箱经油管和进入工作油缸,从而推动活塞连同工作框架一起上升。于是在工作台与大横梁之间就可进行压缩、弯曲等实验,在工作台与下夹头之间就进行拉伸实验。实验完毕后,关闭送油阀、旋转手轮打开回油阀,则工作油缸中的油液便经油管泄回油箱,工作台下降到原始位置。 (二)测力部分The Part of Measuring Force 加载时,油缸中的油液推动工作活塞的力与试样所承受的力随时处于平衡状态。如果用油管和将工作油缸和测力油缸连同,此油压便推动测力活塞,通过连杆框架使摆锤绕支点转动而抬起。同时,摆锤上方的推板便推动水平齿杆,使齿轮带动指针旋转。指针旋转的角度与油压亦即与试样所承受的载荷成正比,因此在测力度盘上便可读出试样受力的量值。 四、试样Sample 拉伸试样,通常加工成圆型或矩形截面试样,其平行长度L0等于5d或10d (前者为长试样,后者为短试样),本实验用短试样,即L0=5d。本实验所用的试样形状尺寸如图1—1所示。 图1-1圆柱形拉伸试样及尺寸

材料力学性能考试答案

《工程材料力学性能》课后答案 机械工业出版社 2008第2版 第一章 单向静拉伸力学性能 1、 试述退火低碳钢、中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸力-伸长曲线图上的区别?为什么? 2、 决定金属屈服强度的因素有哪些?【P12】 答:内在因素:金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。 外在因素:温度、应变速率和应力状态。 3、 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险?【P21】 答:韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程中不断地消耗能量;而脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑性变形,没有明显征兆,因而危害性很大。 4、 剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂,为什么断裂性质完全不同?【P23】 答:剪切断裂是在切应力作用下沿滑移面分离而造成的滑移面分离,一般是韧性断裂,而解理断裂是在正应力作用以极快的速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,解理断裂通常是脆性断裂。 5、 何谓拉伸断口三要素?影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些? 答:宏观断口呈杯锥形,由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成,即所谓的断口特征三要素。上述断口三区域的形态、大小和相对位置,因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化。 6、 论述格雷菲斯裂纹理论分析问题的思路,推导格雷菲斯方程,并指出该理论的局限性。 【P32】 答: 212?? ? ??=a E s c πγσ,只适用于脆性固体,也就是只适用于那些裂纹尖端塑性变形可以忽略的情况。 第二章 金属在其他静载荷下的力学性能 一、解释下列名词: (1)应力状态软性系数—— 材料或工件所承受的最大切应力τmax 和最大正应力σmax 比值,即: () 32131max max 5.02σσσσσστα+--== 【新书P39 旧书P46】 (2)缺口效应—— 绝大多数机件的横截面都不是均匀而无变化的光滑体,往往存在截面的急剧变化,如键槽、油孔、轴肩、螺纹、退刀槽及焊缝等,这种截面变化的部分可视为“缺口”,由于缺口的存在,在载荷作用下缺口截面上的应力状态将发生变化,产生所谓的缺口效应。【P44 P53】 (3)缺口敏感度——缺口试样的抗拉强度σbn 的与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb 的比值,称为缺口敏感度,即: 【P47 P55 】 (4)布氏硬度——用钢球或硬质合金球作为压头,采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度。【P49 P58】 (5)洛氏硬度——采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作压头,以测量压痕深度所表示的硬度【P51 P60】。 (6)维氏硬度——以两相对面夹角为136。的金刚石四棱锥作压头,采用单位面积所承

衡量金属材料力学性能的指标名称 符 基本单位及其含义说明

指标 法定计量单位 计算公式 试验仪器 含义说明 名称 符号 名称 单位 弹性 弹性是指金属在外力作用下产生变形,当外力取消后又恢复到原来的形状和大小的一种特性 弹性指标 正弹性模量 E 兆帕〔斯卡〕 MPa 式中 σ──应力 ε──应变 P ──垂直应力(N ) l 0──试样原长(mm ) F 0──试样原来的横截面积(mm 2) Δl ──绝对伸长量(mm ) 拉伸试验机或万能材料试验机 金属在弹性范围内,外力和变形成比例地增长,即应力与应变成正比例关系时(符合虎克定律),这个比例系数就称为弹性模数或弹性模量。根据应力,应变的性质通常又分为:正弹性模数(E )和剪切弹性模数(G ),弹性模数的大小,相当于引起物体单位变形时所需应力之大小,所以,它在工程技术上是衡量材料刚度的指标,弹性模数愈大,刚度也愈大,亦即在一定应力作用下,发生的弹性变形愈小 切变弹性模量 G 兆帕〔斯卡〕 MPa 式中 ──切应力 ──相应的扭转滑移 M ──扭转力矩 l 0──试样计算长度(mm ) ──计算长度l 0两端的扭 转角度(经度) ──扭转时试样截面相对于轴线的极惯性矩(对圆截面 )(mm 4) 扭转试验机或万能材 料试 验机 比例极限 σp 兆帕 〔斯卡〕 MPa 式中 ──比例极限载荷(N ) F ──试样横截面积 (mm 2) 拉伸试验机 或万 能材 料试验机 指伸长与负荷成正比地增加,保持直线关系,当开始偏离直线时的应力称比例极限,但此位置很难精确测定,通常把能引起材料试样产生残余变形量为试样原长的0.001%或0.003%、0.005%、0.02%时的应力,规定为比例极限 弹性极限 σe 兆帕〔斯卡〕 MPa 式中 ──弹性极限载荷(N ) F ──试样横截面积(mm 2) 拉伸试验机或万 能材 料试 验机 这是表示金属最大弹性的指标,即在弹性变形阶段,试样不产生塑性变形时所能承受的最大应力,它和σp 一样也很难精确测定,一般多不进行测定,而以规定的σp 数值代替之 强度 强度指金属在外力作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力 强度极限 σ 兆帕〔斯卡〕 MPa 式中 ──最大载荷(N ) F ──试样横截面积(mm 2) 指金属受外力作用,在断裂前,单位面积上所能承受的最大载荷 抗拉强度 σb 兆帕〔斯卡〕 MPa 式中 ──最大拉力(N ) F ──试样横截面积(mm 2) 拉伸试验机 或万 能材 料试验机 指外力是拉力时的强度极限,它时 衡量金属材料强度的主要性能指标

金属材料力学性能实验报告

金属材料力学性能实验报告 姓名:班级:学号:成绩: 实验名称实验一金属材料静拉伸试验 实验设备1)电子拉伸材料试验机一台,型号HY-10080 2)位移传感器一个; 3)刻线机一台; 4)游标卡尺一把; 5)铝合金和20#钢。 试样示意图 图1 圆柱形拉伸标准试样示意图 试样宏观断口示意图 图2 铝合金试样常温拉伸断裂图和断口图 (和试样中轴线大约成45°角的纤维状断口,几乎没有颈缩,可以知道为切应力达到极限,发生韧性断裂)

图3 正火态20#钢常温拉伸断裂图和断口图 (可以明显看出,试样在拉断之后在断口附近产生颈缩。断口处可以看出有三个区域:1.试样中心的纤维区,表面有较大的起伏,有较大的塑性变形;2.放射区,表面较光亮平坦,有较细的放射状条纹;3.剪切唇,轴线成45°角左右的倾斜断口) 原始数据记录 表1 正火态20#钢试样的初始直径测量数据(单位:mm ) 左 中 右 平均值 9.90 10.00 10.00 9.97 9.92 10.00 10.00 10.00 10.00 9.92 左 中 右 平均值 8.70 8.72 8.68 8.69 8.68 8.70 8.70 8.64 8.72 8.70 表2 时效铝合金试样的初始直径测量数据(单位:mm ) 两试样的初始标距为050 L mm 。 表3 铝合金拉断后标距测量数据记录(单位:mm ) AB BC AB+2BC 平均 12.32 23.16 58.64 58.79 24.02 17.46 58.94 测量20#钢拉断后的平均标距为u L =69.53 mm ,断口的直径平均值为u d =6.00 mm 。 测量得到铝合金拉断后的断面直径平均值为7.96mm 。

常用金属材料的密度表

常用金属材料的密度表 材料名称 密度,克/ 立方厘米材料名称 密度,克/ 立方厘米 灰口铸铁 6.6~7.4不 锈 钢1Crl8NillNb、Cr23Ni187.9 白口铸铁7.4~7.72Cr13Ni4Mn98.5 可锻铸铁 7.2~7.43Cr13Ni7Si2 8.0 铸钢7.8纯铜材8.9工业纯铁7.8759、62、65、68黄铜8.5普通碳素钢7.8580、85、90黄铜8.7优质碳素钢7.8596黄铜8.8碳素工具钢7.8559-1、63-3铅黄铜8.5易切钢7.8574-3铅黄铜8.7锰钢7.8190-1锡黄铜8.8 15CrA铬钢7.7470-1锡黄铜8.54 20Cr、30Cr、40Cr铬钢7.8260-1和62-1锡黄铜8.5 38CrA铬钢7.8077-2铝黄铜8.6铬钒、铬镍、铬镍钼、铬锰、 硅、铬锰硅镍、硅锰、硅铬钢7.85 67-2.5、66-6-3-2、60-1-1铝黄铜8.5 镍黄铜 8.5 铬镍钨钢7.80锰黄铜8.5铬钼铝钢7.65硅黄铜、镍黄铜、铁黄铜8.5含钨9高速工具钢8.35-5-5铸锡青铜8.8含钨18高速工具钢8.73-12-5铸锡青铜8.69高强度合金钢`7.826-6-3铸锡青铜8.82轴承钢7.817-0.2、6.5-0.4、6.5-0.1、4-3锡青铜8.8 不锈钢0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、 4Cr13、Cr17Ni2、Cr18、9Cr18、 Cr25、Cr28 7.754-0.3、4-4-4锡青铜8.9 Cr14、Cr177.74-4-2.5锡青铜8.75 0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、 1Cr18Ni9Ti、 2Cr18Ni9 7.855铝青铜8.2 1Cr18Ni11Si4A1Ti7.52锻 铝 LD8 2.77 7铝青铜 7.8LD7、LD9、LD10 2.8 19-2铝青铜7.6超硬铝 2.85 9-4、10-3-1.5铝青铜7.5LT1特殊铝 2.75 10-4-4铝青铜7.46工业纯镁 1.74 铍青铜8.3变 形 镁 MB1 1.76 3-1硅青铜8.47MB2、MB8 1.78 1-3硅青铜8.6MB3 1.79 1铍青铜8.8MB5、MB6、MB7、MB15 1.8 0.5镉青铜8.9铸镁 1.8 0.5铬青铜8.9工业纯钛(TA1、TA2、TA3) 4.5 1.5锰青铜8.8 钛 合 金 TA4、TA5、TC6 4.45 5锰青铜8.6TA6 4.4 白 铜 B5、B19、B30、BMn40-1.58.9TA7、TC5 4.46 BMn3-128.4TA8 4.56 BZN15-208.6TB1、TB2 4.89 BA16-1.58.7TC1、TC2 4.55 BA113-38.5TC3、TC4 4.43 纯铝 2.7TC7 4.4 防 锈 铝 LF2、LF43 2.68TC8 4.48 LF3 2.67TC9 4.52 LF5、LF10、LF11 2.65TC10 4.53 LF6 2.64纯镍、阳极镍、电真空镍8.85 LF21 2.73镍铜、镍镁、镍硅合金8.85 硬 铝 LY1、LY2、LY4、LY6 2.76镍铬合金8.72 LY3 2.73锌锭(Zn0.1、Zn1、Zn2、Zn3)7.15 LY7、LY8、LY10、LY11、LY14 2.8铸锌 6.86 LY9、LY12 2.784-1铸造锌铝合金 6.9 LY16、LY17 2.844-0.5铸造锌铝合金 6.75 锻 铝 LD2、LD30 2.7铅和铅锑合金11.37 LD4 2.65铅阳极板11.33 LD5 2.75

材料的力学性能

材料的力学性能 mechanical properties of materials 主要是指材料的宏观性能,如弹性性能、塑性性能、硬度、抗冲击性能等。它们是设计各种工程结构时选用材料的主要依据。各种工程材料的力学性能是按照有关标准规定的方法和程序,用相应的试验设备和仪器测出的。表征材料力学性能的各种参量同材料的化学组成、晶体点阵、晶粒大小、外力特性(静力、动力、冲击力等)、温度、加工方式等一系列内、外因素有关。材料的各种力学性能分述如下: 弹性性能材料在外力作用下发生变形,如果外力不超过某个限度,在外力卸除后恢复原状。材料的这种性能称为弹性。外力卸除后即可消失的变形,称为弹性变形。表示材料在静载荷、常温下弹性性能的一些主要参量可以通过拉伸试验进行测定。 拉伸试样常制成圆截面(图1之a)或矩形截面(图1之b)棒体,l为标距,d为圆形试样的直径,h和t分别为矩形截面试样的宽度和厚度,图中截面形状用阴影表示,面积记为A。长度和横向尺寸的比例关系也有如下规定:对于圆形截面试样,规定l=10d或l=5d;对于矩形截 面试样,按照面积换算规定或者。试样两端的粗大部分用以和材料试验 机的夹头相连接。试验结果通常绘制成拉伸图或应力-应变图。图2为低碳钢的拉伸图,横坐标表示试样的伸长量Δl(或应变ε=Δl/l),纵坐标表示载荷P(或应力σ=P/A)。图中的曲线从原点到点p为直线,pe段为曲线,载荷不大于点e所对应的值时,卸载后试样可恢复原状。反映材料弹性性质的参量有比例极限、弹性极限、弹性模量、剪切弹性模量和泊松比等。 比例极限应力和应变成正比例关系的最大应力称为比例极限,即图中点p所对应的应力,以σp表示。在应力低于σp的情况下,应力和应变保持正比例关系的规律叫胡克定律。载荷超过点p对应的值后,拉伸曲线开始偏离直线。 弹性极限试样卸载后能恢复原状的最大应力称为弹性极限,即图中点e所对应的应力,以σe表示。若在应力超出σe后卸载,试样中将出现残余变形。比例极限和弹性极限的测试值敏感地受测试精度的影响,并不易测准,所以在有关标准中规定,对于拉伸曲线的直线部分产生规定偏离量(用切线斜率的偏差表示)的应力作为"规定比例极限"。对于弹性

金属材料的力学性能及其测试方法

目录 摘要1 1引言2 2金属材料的力学性能简介2 2.1 强度3 2.2 塑性3 2.3 硬度3 2.4 冲击韧性4 2.5 疲劳强度4 3金属材料力学性能测试方法4 3.1拉伸试验5 3.2压缩试验8 3.3扭转试验11 3.4硬度试验15 3.5冲击韧度试验22 3.6疲劳试验27 4常用的仪器设备简介29 4.1万能试验机29 4.2扭转试验机34 4.3摆锤式冲击试验机40 5金属材料力学性能测试方法的发展趋势42 参考文献42

金属材料的力学性能及其测试方法 摘要:金属的力学性能反映了金属材料在各种形式外力作用下抵抗变形或破坏的某些能力,它与材料的失效形式息息相关。本文主要解释了金属材料各项力学性能的概念,介绍了几个常见的测试金属材料力学性能的试验以及相关的仪器设备,最后阐述了金属材料力学性能测试方法的发展趋势。 关键词:金属材料,力学性能,测试方法,仪器设备,发展趋势 Test Methods for The Mechanical Properties of Metal Material Abstract:The mechanical properties of metal material which reflect some abilities of deformation and fracture resistance under various external forces are closely linked with failure forms. This paper mainly introduces some concepts of mechanical properties of metal material, mon experiments testing mechanical properties of metal material and apparatuses used. The trend of development of test methods for mechanical properties of metal material is also discussed. Keywords:metal material,mechanical properties,test methods,apparatuses,development trend

(整理)常用金属材料密度表

精品文档 精品文档 常用金属材料密度表,包括黑色、有色金属材料及其合金材料的密度。 密度(10^3kg/m^3)(g/cm^3) 材料名称 密度 克/厘米3 材料名称 密度 克/厘米3 灰口铸铁 6.6~7.4 不锈钢 1Crl8NillNb 、Cr23Ni18 7.9 白口铸铁 7.4~7.7 2Cr13Ni4Mn9 8.5 可锻铸铁 7.2~7.4 3Cr13Ni7Si2 8.0 铸钢 7.8 纯铜材 8.9 工业纯铁 7.87 59、62、65、68黄铜 8.5 普通碳素钢 7.85 80、85、90黄铜 8.7 优质碳素钢 7.85 96黄铜 8.8 碳素工具钢 7.85 59-1、63-3铅黄铜 8.5 易切钢 7.85 74-3铅黄铜 8.7 锰钢 7.81 90-1锡黄铜 8.8 15CrA 铬钢 7.74 70-1锡黄铜 8.54 20Cr 、30Cr 、40Cr 铬钢 7.82 60-1和62-1锡黄铜 8.5 38CrA 铬钢 7.80 77-2铝黄铜 8.6 铬钒、铬镍、铬镍钼、铬锰、硅、 铬锰硅镍、硅锰、硅铬钢 7.85 67-2.5、66-6-3-2、60-1-1铝黄铜 8.5 镍黄铜 8.5 铬镍钨钢 7.80 锰黄铜 8.5 铬钼铝钢 7.65 硅黄铜、镍黄铜、铁黄铜 8.5 含钨9高速工具钢 8.3 5-5-5铸锡青铜 8.8 含钨18高速工具钢 8.7 3-12-5铸锡青铜 8.69 高强度合金钢 7.82 6-6-3铸锡青铜 8.82 轴承钢 7.81 7-0.2、6.5-0.4、6.5-0.1、4-3锡青铜 8.8 不 锈 钢 0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、 Cr17Ni2、Cr18、9Cr18、Cr25、Cr28 7.75 4-0.3、4-4-4锡青铜 8.9 Cr14、Cr17 7.7 4-4-2.5锡青铜 8.75 0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、Cr18Ni9Ti 、 2Cr18Ni9 7.85 5铝青铜 8.2 1Cr18Ni11Si4A1Ti 7.52 锻铝 LD8 2.77 7铝青铜 7.8 LD7、LD9、LD10 2.8 19-2铝青铜 7.6 超硬铝 2.85 9-4、10-3-1.5铝青铜 7.5 LT1特殊铝 2.75 10-4-4铝青铜 7.46 工业纯镁 1.74 铍青铜 8.3 变形镁 MB1 1.76 3-1硅青铜 8.47 MB2、MB8 1.78 1-3硅青铜 8.6 MB3 1.79 1铍青铜 8.8 MB5、MB6、MB7、MB15 1.8

材料力学性能-第2版课后习题答案

第一章单向静拉伸力学性能 1、 解释下列名词。 2. 滞弹性:金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性,也就是应变落 后于应力的现象。 3?循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4?包申格效应: 金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规 定残余伸长应力降低的 现象。 11. 韧脆转变:具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时,冲击吸收功明显下降,断裂方式由原来的韧性断裂变为脆 性断裂,这种现象称 为韧脆转变 2、 说明下列力学性能指标的意义。 答:E 弹性模量G 切变模量 r 规定残余伸长应力 0.2屈服强度 gt 金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应 变硬化指数 【P15】 3、 金属的弹性模量主要取决于什么因素?为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标? 答:主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小,但 是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了,原子的本性和晶格类型未发生改变,故弹性模量对组织不敏 感。【P4】 4、 现有4 5、40Cr 、35 CrMo 钢和灰铸铁几种材料,你选择哪种材料作为机床起身,为什么? 选灰铸铁,因为其含碳量搞,有良好的吸震减震作用,并且机床床身一般结构简单,对精度要求不高,使用灰铸铁可 降低成本,提高生产效率。 5、 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险? 【P21】 答:韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程 中不断地消耗能量;而脆性断裂是突然发生的断裂, 断裂前基本上不发生塑性变形, 没有明显征兆,因而危害性很大。 6、 何谓拉伸断口三要素?影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些? 答:宏观断口呈杯锥形,由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成,即所谓的断口特征三要素。上述断口三区域的形 态、大小和相对位置,因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化。 7、 板材宏观脆性断口的主要特征是什么?如何寻找断裂源? 断口平齐而光亮,常呈放射状或结晶状,板状矩形拉伸试样断口中的人字纹花样的放射方向也 与裂纹扩展方向平行,其尖端指向裂纹源。 第二章 金属在其他静载荷下的力学性能 一、解释下列名词: (1 )应力状态软性系数—— 材料或工件所承受的最大切应力T max 和最大正应力(T max 比值,即: (3)缺口敏感度一一缺口试样的抗拉强度 T bn 的与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度 T b 的比值,称为缺口敏感度,即:【P47 P55】 max 1 3 max 2 1 0.5 2 3 【新书P39旧书P46】

金属材料的力学性能及其测试方法

目录 摘要 (1) 1引言 (1) 2金属材料的力学性能简介 (2) 2.1 强度 (2) 2.2 塑性 (2) 2.3 硬度 (2) 2.4 冲击韧性 (3) 2.5 疲劳强度 (3) 3金属材料力学性能测试方法 (3) 3.1拉伸试验 (3) 3.2压缩试验 (6) 3.3扭转试验 (8) 3.4硬度试验 (11) 3.5冲击韧度试验 (16) 3.6疲劳试验 (19) 4常用的仪器设备简介 (20) 4.1万能试验机 (20) 4.2扭转试验机 (23) 4.3摆锤式冲击试验机 (28) 5金属材料力学性能测试方法的发展趋势 (30) 参考文献 (30)

金属材料的力学性能及其测试方法 摘要:金属的力学性能反映了金属材料在各种形式外力作用下抵抗变形或破坏的某些能力,它与材料的失效形式息息相关。本文主要解释了金属材料各项力学性能的概念,介绍了几个常见的测试金属材料力学性能的试验以及相关的仪器设备,最后阐述了金属材料力学性能测试方法的发展趋势。 关键词:金属材料,力学性能,测试方法,仪器设备,发展趋势 Test Methods for The Mechanical Properties of Metal Material Abstract:The mechanical properties of metal material which reflect some abilities of deformation and fracture resistance under various external forces are closely linked with failure forms. This paper mainly introduces some concepts of mechanical properties of metal material, common experiments testing mechanical properties of metal material and apparatuses used. The trend of development of test methods for mechanical properties of metal material is also discussed. Keywords:metal material,mechanical properties,test methods,apparatuses,development trend 1引言 材料作为有用的物质,就在于它本身所具有的某种性能,所有零部件在运行过程中以及产品在使用过程中,都在某种程度上承受着力或能量、温度以及接触介质等的作用,选用材料的主要依据是它的使用性能、工艺性能和经济性,其中使用性能是首先需要满足的,特别是针对性的材料力学性能往往是材料设计和使用所追求的主要目标。材料性能测试与组织表征的目的就是要了解和获知材料的成分、组织结构、性能以及它们之间的关系。而人们要有效地使用材料,首先必须要了解材料的力学性能以及影响材料力学性能的各种因素。因此,材料力学性能的测试是所有测试项目中最重要和最主要的内容之一。 在人类发展的历史长河过程中,人们已经建立了许多反映材料表面的和内在的各种关于力学、物理等相关材料性能的测试和分析技术,近现代科学的发展已使材料性能测试分析从经验发展并建立在现代物理理论和试验的基础之上,并且

金属材料力学性能代 含义

金属材料力学性能代号含义 名称代号单位含义 抗拉强度σb MPa 或 N/mm^2材料试样受拉力时,在拉断前所承受的最大应力.抗压强度σbc MPa 或 N/mm^2材料试样受压力时,在压坏前所承受的最大应力.抗弯强度σbb MPa 或 N/mm^2材料试样受弯曲力时,在破坏前所承受的最大应力.抗剪强度τMPa 或 N/mm^2材料试样受剪力时,在剪断前所承受的最大剪应力. 抗扭强度τb MPa 或 N/mm^2材料试样受扭转力时,在扭断前所承受的最大剪应力 屈服点σs MPa 或 N/mm^2材料试样在拉伸过程中,负荷不增加或开始有所降低而变形继续发生的现象称为屈服. 屈服时的最小应力称为屈服点和屈服极限. 屈服强度σ0.2MPa 或 N/mm^2材料试样在拉伸过程中, 负荷不增加或开始有所降低而变形继续发生的现象称为屈服. 对某些屈服现象不明显的金属材料, 测定屈服点比较困难,为便于测量,通常按其产生永久变形量等于试样原长0.2%时的应力称为屈服度或条件屈服强度. 弹性极限σcσc 材料能保持弹性变形的最大应力. 真实弹性极限难以测定, 实际规定按永久变形为原长的0.005%时的应力值表示. 比例极限σp MPa 或 N/mm^2在弹性变形阶段, 材料所承受的和应变能保持正比的最大应力,称比例极限. σp与σc两数值很接近,一般常互相通用. 弹性模量E MPa 或 N/mm^2在比例极限的范围内, 应力与应变成正比时的比例常数,衡量材料刚度的指标. E=σ/ε ε——试样纵向线应变. 切变模量G MPa 或 N/mm^2在比例极限的范围内, 应力与应变成正比时的比例常数,衡量材料刚度的指标. G=τ/γ γ——试样切应变. 泊松比μ在弹性范围内, 试样横向线应变与纵向线应变的比值. μ=|ε/ε'| ε'= -με, ε'——试样横向线应变.

材料力学性能课后习题答案

材料力学性能课后答案(整理版) 1、解释下列名词。 1弹性比功:金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2.滞弹性:金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象。 3.循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。4.包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。 5.解理刻面:这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6.塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。 韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶:当解理裂纹与螺型位错相遇时,便形成一个高度为b的台阶。 8.河流花样:解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。 9.解理面:是金属材料在一定条件下,当外加正应力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,因与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂:穿晶断裂的裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可以是脆性断裂。 沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,多数是脆性断裂。 11.韧脆转变:具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时,冲击吸收功明显下降,断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂,这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性:理想的弹性体是不存在的,多数工程材料弹性变形时,可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等决定金属屈服强度的因素有哪些? 答:内在因素:金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。外在因素:温度、应变速率和应力状态。 2、试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险? 答:韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程中不断地消耗能量;而脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑性变形,没有明显征兆,因而危害性很大。 3、剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂,为什么断裂性质完全不同? 答:剪切断裂是在切应力作用下沿滑移面分离而造成的滑移面分离,一般是韧性断裂,而解理断裂是在正应力作用以极快的速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,解理断裂通常是脆性断裂。 4、何谓拉伸断口三要素?影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些? 答:宏观断口呈杯锥形,由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成,即所谓的断口特征三要素。上述断口三区域的形态、大小和相对位置,因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化。5、论述格雷菲斯裂纹理论分析问题的思路,推导格雷菲斯方程,并指出该理论 的局限性。

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