材料性能学重点

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1、材料性能学重点第一章材料单向静拉伸的力学性能1、名词解释:银纹:银纹足高分子材料在变形过程中产生的一种缺陷,由于它的密度低,对光线的反射能力很高,看起來呈银色,因而得名。银纹产生于高分子材料的弱结构或缺陷部位。超塑性:材料在一定条件下呈现非常人的伸长率(约1000%)而不发生缩颈和断裂的现彖,称为超察性。晶界滑动产生的应变£^在总应变£t中所占比例一-般在50%〜70%Z间,这表明晶界滑动在超塑性变形中起了主要作用。脆性断裂:材料断裂前基木上不产生明显的宏观塑性变形,没有明显的预兆,往往表现为突然发生的快速断裂过程,因

2、而具有很大的危险性。韧性断裂:材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的断裂过程。韧性断裂时一般裂纹扩展过程较慢,而月•消耗人量塑性变形能。解理断裂:在正应力作用下,由丁原子间结合键的破坏引起的沿特定晶面发半的脆性穿晶断裂称为解理断裂。(解理台阶、河流花样和舌状花样是解理断口的基木微观特征。)剪切断裂:明切断裂是材料在切应力作用下沿滑移面滑移分离1何造成的断裂。(微孔聚集型断裂是材料韧性断裂的普通方式。其断口在宏观上常呈现暗灰色、纤维状,微观断口特征花样则是断口上分布人量“韧窝”。)4、试述韧性断裂与脆性断裂的区别,

3、为什么说脆性断裂最危险?应力类型,塑性变形程度、有无预兆、裂纹扩展快慢。5、断裂强度©c与抗拉强度©b有何区别?若断裂前不发生塑性变形或塑性变形很小,没有缩颈产生,材料发生脆性断裂,则若断裂前产生缩颈现象,则©c与©b不相等。6、格里菲斯公式适用哪些范甬及在什么情况下需要修正?格里菲斯公式只适用于含有微裂纹的脆性固体,如玻璃、无机晶体材料、超高强钢等。对于许多工程结构材料,如结构钢、高分子材料等,裂纹尖端会产生较大塑性变形,耍消耗大量塑性变形功。因此,必须对格里菲斯公式进行修正。第二章材料电向静拉伸的力学性能1、应力状

4、态软性系数;Max和^max的比值称为,川a表示。«越人,最人切应力分量越人,表示应力状态越软,材料越易于产生塑性变形。反Z,«越小,表示应力状态越硬,则材料越容易产生脆性断裂2、如何理解鴉性材料的“缺口强化”现象?在有缺口条件下,由于出现了三向应力,试样的屈服应力比单向拉伸时要高,即产生了所谓缺口“强化”现象。我们不能把“缺口强化”看作是强化材料的一种手段,因缺1丨“強化”纯粹是由于三向应力约束了材料塑性变形所致。此时材料本身的©s值并未发生变化。3、试综介比较单向拉伸、压缩、弯曲及扭转试验的特点和应用范围。单-向拉

5、伸时,正应力分量较大,切应力分量较小,应力状态较硬,一般适用于塑性变形抗力与切断抗力较低的所谓珈性材料的试验。压缩:单向压缩的应力状态软性系数a=2,压缩试验主要用于脆性材料。弯曲:弯曲加载时不存在如拉伸吋的所谓试样偏斜对试验结果的影响。弯曲试验时,截面上的应力分布也是表面上应力最大,故可灵敏地反映材料的表血缺陷。扭转试验:扭转的应力状态软性系数较拉伸的应力状态软性系数高,故町用來测定那些在拉伸时呈现脆性的材料的强度和塑性。扭转试验时试样截面的应力分布为表面最大,故对材料表面硬化及表面缺陷的反映十分敏感。扭转试验时正应

6、力与切应力人致相等;切断断口,断血和试样轴线垂直,鴉性材料常为这种断口。正断断口,断而和试样轴线约成45°角,这是正应力作用的结果,脆性材料常为这种断口。4、试比较布氏硬度与维氏硬度试验原理的升同,并比较布氏、洛氏和维氏硬度试验的优缺点和应用范围。维氏破度的试验原理与布氏破度基木相似,也是根据压痕单位面积所承受的载荷來计算硬度值的。所不同的是维氏硬度试验所用的压头是两相对面夹角为136。的金刚石四棱锥体。布氏硕度采用的为淬火钢球或硕质合金球。布氏硬度试验的优点:压痕而积较大,其硕度值能反映材料在较大区域内各组成相的平均

7、性能,且试验数据稳定,重复性高。因此,布氏硬度检验最适合测定灰铸铁、轴承合金等材料的破度。布氏硬度试验的缺点:因压痕肓径较人,一•般不宜在成品件上玄接进行检验;此外,对硬度不同的材料需要更换压头直径和载荷,同时压痕直径的测量也比较麻烦。洛氏硬度试验的优点:操作简便迅速;压痕小,可对工件直接进行检验;缺点:因压痕较小,代表性差;用不同标尺测得的硬度值既不能直接进行比较,乂不能彼此互换。维氏硬度试验具有很多优点:测量精确可靠;可以任意选择载荷。此外,维氏硬度也不存在洛氏硬度那种不同标尺的硬度无法统一的问题,而H比洛氏硬度所

8、测试件厚度更薄。维氏硕度试验的缺点:其测定方法较麻烦,工作效率低,压痕而积小,代表性差,所以不宜用于成批牛:产的常规检验。第三章材料的冲击韧性及低温脆性1、低温脆性;韧脆转变温度。体心立方或某些密排六方的晶体金属及合金,尤其是工程上讯用的中、低强度结构钢,当试验温度低于某一温度tk(韧脆转变温度)时,材料由韧性状态变为脆性状态,冲

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