金属力学性能

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1、1.弹性变形：拉伸条件：室温下，单向载荷，静拉伸；试样：比例试样，非比例试样；实质：在外力作用下金属原子紫平衡位置发生可逆性位移的结果特点：（1）σ=E*ε（2）可逆性（3）变形量很小≤1%（4）变形速率非常快，接近声速力学性能指标①比例极限σp：应力与应变成直线关系的最大应力②弹性极限σe：由弹性变形过渡到弹性塑性变形的应力。③弹性模量（E）表征材料对弹性变形的抗力(刚度)④弹性比功（αe）：表示单位体积金属材料吸收弹性变形功的能力，又称弹性比应变能弹性模量E取决于金属原子本性和晶格类型，对组织不敏感弹性

2、变形的不完整性：①滞弹性②包申格效应2.塑形变形：位错增殖运动的结果；驱动力：切应力；特点：1)切应力导致塑性变形2)加工硬化3)不可逆4)多晶体材料各晶粒塑性变形的不同时性和不均匀性5)多晶体材料各晶粒各晶粒塑性变形的相互制约与协调性能指标：强度：σs：有明显屈服平台或屈服齿下，测得的屈服强度，表征材料对微量塑形变形的抗力σ0.2：没有明显屈服平台或屈服齿下，测得的屈服强度，表示规定残余伸长率为0.2%是的应力。n：反映金属材料抵抗均匀塑形变形的能力抗拉强度σb：金属试样拉断过程中最大试验力所对应的应力称

3、为抗拉强度塑形指标：δ断后伸长率：反映均匀塑性变形能力ψ断面伸长率：反映材料局部变形能力影响塑形的因素：除了细晶强化，其他强化同时降低塑形ψ>δ金属拉伸形成缩颈第一章1.金属材料和高分子材料发生的弹性形变是不同的：金属材料的弹性变形是原子间距在外力作用下可逆变性的结果。高分子材料普弹性是靠主键角键长的微量伸缩的微小键角变化的结果；高弹性变形是分子链段运动，链卷曲变直，伸长2.包申格效应的消除方法预先进行较大的塑性变形在第二次反向受力前先使金属材料于回复或再结晶温度下退火3.影响屈服强度的因素㈠内在因素（1）

4、金属本性及晶格类型纯金属单晶体的屈服强度从理论上来说是使位错开始运动的临界内应力，其值由位错运动所受的各种阻力决定。（2）晶粒大小和亚结构减少晶粒尺寸会减少晶粒内部位错塞积的数量，减少位错塞积群的长度，降低塞积点处的应力，相邻晶粒中位错源开动所需的外加切应力提高，屈服强度增加。细晶强化（3）溶质元素溶质元素溶入金属晶格形成固溶体，形成所谓科垂耳气团钉扎位错，使强度提高，从而产生固溶强化（4）第二相对于不可变形第二相，位错克服弯曲位错的线张力，绕过第二相，留下位错环，两质点间距减少，流变应力增大，屈服强度提高

5、对于可变形第二相，位错切过，同基体一起产生变形，提高屈服强度弥散强化：第二相之巅弥散分布在基体中起到强化作用沉淀强化：第二相之巅经过固溶后沉淀析出起到的强化作用（二）外在因素（1）温度：温度越高，原子间作用越小，位错运动阻力越低（2）应变速率：应变速率越高，强度越高（3）应力状态：切应力分量越大，强度越低4.韧性断裂宏观断口：断口粗糙、呈纤维状，灰暗色5.韧性断裂宏观断口三要素以及影响因素纤维区，放射区，剪切唇材料脆性越大，放射区越大，纤维区越小，剪切唇越小。材料尺寸越大，放射区越大，纤维区基本不变。6..

6、脆性断裂断口：平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。7.沿晶断裂断口：当晶界的强度小于屈服强度时，晶界无塑性变形，产生冰糖状断口当晶界的强度大于屈服强度时，晶界有塑性变形，产生石状断口8.纯剪切断裂断口：单晶体金属剪切断裂断口呈锋利的楔形多晶体金属的完全韧性断裂断口呈刀尖形9.微孔聚集型断裂断口：韧窝10.解理断裂的微观断口特征：解理台阶和河流花样以及舌状花样11.准解理与解理异同相同：穿晶断裂；有小解理刻面；有台阶或撕裂棱及河流花样。不同：1解理刻面不是真正的晶体学平面，扩展路径与第二相粒子有关;2裂纹源为刻面

7、内的硬质点而不是晶界;3准解理包含更多的撕裂4主裂纹的走向不太清晰，原因是主裂纹前方常产生许多二次裂纹，裂纹多萌芽于晶粒内部第二章1.应力状态软性系数：利用τmax与σmax的比值表示它们的相对大小，称为应力状态软性系数，切应力主要引起材料的塑性变形和韧性断裂；而正应力容易导致材料的脆性断裂。拉伸0.5压缩2扭转0.82.单向静拉伸的应力状态较硬，正应力分量较大，切应力分量较小，一般适用于那些塑性变形抗力与切断抗力较低的、所谓塑性材料的试验3.压缩试验的特点①单向压缩试验的应力状态系数α＝2，比拉伸、扭转、

8、弯曲的应力状态都软。主要用于拉伸时呈脆性的金属材料力学性能的测定②拉伸时塑性很好的材料在压缩时只发生压缩而不会断裂，因此塑性材料很少进行压缩试验。③脆性材料的压缩强度一般高于其抗拉强度，尤其是陶瓷材料的压缩强度约高于其抗拉强度一个数量级;其压缩断裂面与载荷呈45°4.弯曲试验的特点1）试样形状简单、操作方便，不存在拉伸试验时的试样偏斜对试验结果的影响，并可用试样弯曲的挠度显示材料的塑性。2）弯曲试样一侧受拉，一侧