材料力学性能复习.doc

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1、第二章材料在静载荷下的力学性能1.连续塑性变形强化材料和非连续塑性形变强化材料曲线、变形过程、屈服强度。2.指出以下应力应变曲线与哪些典型材料相对应，并对其经历的变形过程做出说明。3.拉伸断裂前，发生少量塑性变形，无颈缩，在最高载荷点处断裂；1.断裂前先发生弹性变形，然后进入屈服阶段，之后发生形变强化+均匀塑性变形，有颈缩现象，再发生非均匀塑性变形直至断裂；2.应力状态软性系数的定义及其意义、应力状态图的应用。3.画出低碳钢的应力应变曲线，并说明获得该材料的强度和塑性指标？比例极限弹性极限屈服极限强度极限断裂强度延伸率断面

2、收缩率4.工程应力、工程应变、真应力和真应变之间有什么关系?1.为什么灰口铸铁的拉伸断口与拉伸轴垂直，而压缩断口却与压缩力轴成45o角？2.材料为灰铸铁，其试样直径d=30mm，原标距长度h。=45mm。在压缩试验时，当试样承受到485kN压力时发生破坏，试验后长度h=40mm。试求其抗压强度和相对收缩率。3.布氏、洛氏、维氏硬度的试验原理、特点、应用。4.现有如下工件需测定硬度，选用何种硬度试验方法为宜?(1)渗碳层的硬度分布；(2)灰铸铁；(3)淬火钢件；(4)氮化层；(5)双相钢中的铁素体和马氏体；(6)高速钢刀具；

3、(7)硬质合金；(8)退火态下的软钢。第三章材料的变形5.金属的弹性模量主要取决于什么?材料的弹性模量可以通过材料热处理等方式进行有效改变的吗？为什么说它是一个对结构不敏感的力学性能？弹性也称之为刚度，都是表征材料变形的能力？特点：单值性，可逆性，变形量小；物理本质：克服原子间力（双原子模型）组织不敏感：E主要取决于材料的本性，与晶格类型和原子间距有关，合金中固溶原子、热处理工艺、冷塑性变形，温度、加载方式等都对弹性模量影响不大；刚度：弹性与刚度是不同的，弹性表征材料弹性变形的能力，刚度表征材料弹性变形的抗力。6.弹性变形

4、的不完整性？灰口铸铁可以用作机床机身，为什么？对理想弹性体，在应力作用下产生的应变，与应力间存在三个关系：线性、瞬时和唯一性。而在实际情况下，三种关系往往不能同时满足，称为弹性的不完整性，包括包辛格效应、弹性后效、弹性滞后等。灰铸铁的循环韧性大，能够很好的消除机械振动，用于机身作为减振材料。1.什么是包辛格（Bauschinger）效应？如何消除包辛格（Bauschinger）效应。定义：经过预先加载产生微量变形（残余应变小于4％），然后再同向加载，其弹性极限升高；反向加载变形则其弹性极限降低的现象。消除办法：予以较大残余

5、塑性变形，或是在引起金属回复或再结晶的温度下退火。2.屈服强度是一个组织敏感的力学参量？提高金属材料的屈服强度有哪些？金属材料的屈服变形是位错增殖和运动的结果，凡是能够影响位错的因素都对屈服强度有影响。3.形变强化反应金属材料抵抗继续塑性变形的能力。4.退火纯Fe，其晶粒尺寸d=1/4mm时，其屈服点ss=100MNm-2；d=1/64mm时ss=250MNm-2。d=1/16mm时，根据Hall—Petch公式求其ss为多少？第四章材料的强化与韧化5.细化晶粒对金属材料的力学性能有何影响？有哪些途径可以细化晶粒？细化晶粒

6、是目前唯一可以做到既提高强度，又改善塑性和韧性的方法。改善结晶及凝固条件；调整合金成分，加细化晶粒的元素，如B，Mg，稀土元素等；控制热处理工艺；采用形变热处理方法；往复相变细化方法；6.沉淀强化？实现沉淀强化所具备的基本条件是什么？沉淀强化的机理有哪些？定义：金属在过饱和固溶体中溶质原子产生偏聚和（或）由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而产生的一种强化。条件：溶质原子在基体中的溶解度随温度而变化，高温时第二相溶于基体中，低温时则析出第二相。强化机制：共格应变强化机制，位错绕过机制，位错切过机制1.淬火和回火的钢有哪些强化机制

7、？固溶强化，细晶强化，第二相强化，位错强化2.提高陶瓷材料韧性的方法有哪些（尤其是相变增韧？）？应力诱导相变增韧机制，微裂纹增韧机制、表面残余压应力增韧、裂纹偏转增韧机制、显微结构增韧ZrO2相变增韧的机理：四方t-ZrO2→单斜m-ZrO2，产生体积膨胀形成相变区。产生的相变应力反作用于裂纹尖端，减缓或完全抑制了裂纹的扩展，从而提高断裂韧性。第五章材料的断裂3.断裂的分类？解理断裂？微孔聚集型断裂？根据断裂前塑性变形大小分类：脆性断裂；韧性断裂根据裂纹扩展的途径分类：穿晶断裂；沿晶断裂根据断裂机理分类：解理断裂；微孔聚集

8、型断裂；纯剪切断裂根据断裂面的取向分类：正断；切断微孔聚集型断裂：通过微孔形核、长大聚合而导致分离（如常用金属材料）解理断裂：金属材料在一定条件下（如低温等），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（解理面）产生的穿晶断裂——脆断。4.宏观断口特征三要素，特征？如何建立与塑性好坏的关系？