材料性能答案
材料性能学答案
1.下列3组试验中,每组第一个测试方法测试的韧脆转化温度较低的是(C )。
A.拉伸和扭转B.缺口静弯曲和缺口扭转弯曲C,光滑试样拉伸和缺口试样拉伸2.渗氮层应该选择何种硬度方法测试硬度(A )A.显微维氏硬度;B.洛氏硬度;C.布氏硬度;D.肖氏硬度3.下列不属于解理断裂的基本微观特征的是(A )A.韧窝B.解理台阶C.河流花样D.舌状花样4.空间飞行器用的材料,要保证结构的刚度又要求有较轻的重量,一般情况下衡量此种材料弹性性能的指标是(D )A.杨氏模数B.切边模数C.弹性比功D.比弹性模数5.Ki表示I型裂纹,I型裂纹指的是(A)A.张开型B.滑开型C.撕开型D.混合型6.韧度是衡量材料韧性大小的力学指标,韧性是指材料断裂前吸收(A )的能力。
A.塑性变形功和断裂功B.弹性变形功和断裂功C.弹性变形功和塑性变形功D.塑性变形功12.顺磁矩来源于(B )。
A.电子受外加磁场产生的抗磁矩B.原子的固有磁矩C.原子自旋磁矩;15.下列因素中对材料弹性模数影响最小的是(C )。
A.键合方式和原子结构;B.晶体结构;C.微观组织2.下列对于真应力、真应变说法正确的是(B )A.真应力V工程应力;B.真应力〉工程应力;C.真应变 > 工程应变;3.下列因素对弹性模量E影响最大的是(D )A.碳钢加入合金元素B.细化晶粒C.钢进行淬火处理D.升高温度5.中、低碳钢光滑试样静拉伸断裂开始于(A)A.表面B.表层一定深度C.心部D.以上都有可能6.在用压入法时,哪种情况会造成硬度值偏大(A )。
A.过于接近试样端面B.过于接近其它测量点C.淬火钢试样底面氧化皮未清除7.热膨胀与其他性能关系错误的是(C )。
A.材料热容增大热膨胀系数增大;B.结合能大的材料热膨胀系数小;C.熔点高的材料热膨胀系数高14 .下列说法错误的是(C )A.金属材料电阻率随温度升高而增大。
B.大多数金属熔化为液态时电阻会降低C.冷塑性变形使金属的电阻增大。
材料性能学历年真题及答案
一、名词解释低温脆性:材料随着温度下降,脆性增加,当其低于某一温度时,材料由韧性状态变为脆性状态,这种现象为低温脆性。
疲劳条带:每个应力周期内疲劳裂纹扩展过程中在疲劳断口上留下相互平行的沟槽状花样。
韧性:材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
缺口强化:缺口的存在使得其呈现屈服应力比单向拉伸时高的现象。
50%FATT:冲击试验中采用结晶区面积占整个断口面积 50%时所应的温度表征的韧脆转变温度。
破损安全:构件内部即使存在裂纹也不导致断裂的情况。
应力疲劳:疲劳寿命N>105 的高周疲劳称为低应力疲劳,又称应力疲劳。
韧脆转化温度:在一定的加载方式下,当温度冷却到某一温度或温度范围时,出现韧性断裂向脆性断裂的转变,该温度称为韧脆转化温度。
应力状态软性系数:在各种加载条件下最大切应力与最大当量正应力的比值,通常用α表示。
疲劳强度:通常指规定的应力循环周次下试件不发生疲劳破坏所承受的上限应力值。
内耗:材料在弹性范围内加载时由于一部分变形功被材料吸收,则这部份能量称为内耗。
滞弹性: 在快速加载、卸载后,随着时间的延长产生附加弹性应变的现象。
缺口敏感度:常用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸的光滑试样的抗拉强度的比值表征材料缺口敏感性的指标,往往又称为缺口强度比。
断裂功:裂纹产生、扩展所消耗的能量。
比强度::按单位质量计算的材料的强度,其值等于材料强度与其密度之比,是衡量材料轻质高强性能的重要指标。
.缺口效应:构件由于存在缺口(广义缺口)引起外形突变处应力急剧上升,应力分布和塑性变形行为出现变化的现象。
解理断裂:材料在拉应力的作用下原于间结合破坏,沿一定的结晶学平面(即所谓“解理面”)劈开的断裂过程。
应力集中系数:构件中最大应力与名义应力(或者平均应力)的比值,写为KT。
高周疲劳:在较低的应力水平下经过很高的循环次数后(通常N>105)试件发生的疲劳现象。
弹性比功:又称弹性应变能密度,指金属吸收变形功不发生永久变形的能力,是开始塑性变形前单位体积金属所能吸收的最大弹性变形功。
付华_材料性能学_部分习题答案解析
付华_材料性能学_部分习题答案解析第⼀章材料的弹性变形⼀、填空题:1.⾦属材料的⼒学性能是指在载荷作⽤下其抵抗变形或断裂的能⼒。
2. 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。
3. 线性⽆定形⾼聚物的三种⼒学状态是玻璃态、⾼弹态、粘流态,它们的基本运动单元相应是链节或侧基、链段、⼤分⼦链,它们相应是塑料、橡胶、流动树脂(胶粘剂的使⽤状态。
⼆、名词解释1.弹性变形:去除外⼒,物体恢复原形状。
弹性变形是可逆的2.弹性模量:拉伸时σ=EεE:弹性模量(杨⽒模数)切变时τ=GγG:切变模量3.虎克定律:在弹性变形阶段,应⼒和应变间的关系为线性关系。
4.弹性⽐功定义:材料在弹性变形过程中吸收变形功的能⼒,⼜称为弹性⽐能或应变⽐能,表⽰材料的弹性好坏。
三、简答:1.⾦属材料、陶瓷、⾼分⼦弹性变形的本质。
答:⾦属和陶瓷材料的弹性变形主要是指其中的原⼦偏离平衡位置所作的微⼩的位移,这部分位移在撤除外⼒后可以恢复为0。
对⾼分⼦材料弹性变形在玻璃态时主要是指键⾓键长的微⼩变化,⽽在⾼弹态则是由于分⼦链的构型发⽣变化,由链段移动引起,这时弹性变形可以很⼤。
2.⾮理想弹性的概念及种类。
答:⾮理想弹性是应⼒、应变不同时响应的弹性变形,是与时间有关的弹性变形。
表现为应⼒应变不同步,应⼒和应变的关系不是单值关系。
种类主要包括滞弹性,粘弹性,伪弹性和包申格效应。
3.什么是⾼分⼦材料强度和模数的时-温等效原理?答:⾼分⼦材料的强度和模数强烈的依赖于温度和加载速率。
加载速率⼀定时,随温度的升⾼,⾼分⼦材料的会从玻璃态到⾼弹态再到粘流态变化,其强度和模数降低;⽽在温度⼀定时,玻璃态的⾼聚物⼜会随着加载速率的降低,加载时间的加长,同样出现从玻璃态到⾼弹态再到粘流态的变化,其强度和模数降低。
时间和温度对材料的强度和模数起着相同作⽤称为时=温等效原理。
四、计算题:⽓孔率对陶瓷弹性模量的影响⽤下式表⽰:E=E0(1—1.9P+0.9P2) E0为⽆⽓孔时的弹性模量;P为⽓孔率,适⽤于P≤50 %。
付华-材料性能学-部分习题答案1
第一章材料的弹性变形一、填空题:1.金属材料的力学性能是指在载荷作用下其抵抗变形或断裂的能力。
2. 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。
3. 线性无定形高聚物的三种力学状态是玻璃态、高弹态、粘流态,它们的基本运动单元相应是链节或侧基、链段、大分子链,它们相应是塑料、橡胶、流动树脂(胶粘剂的使用状态。
二、名词解释1.弹性变形:去除外力,物体恢复原形状。
弹性变形是可逆的2.弹性模量:拉伸时σ=EεE:弹性模量(杨氏模数)切变时τ=GγG:切变模量3.虎克定律:在弹性变形阶段,应力和应变间的关系为线性关系。
4.弹性比功定义:材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力,又称为弹性比能或应变比能,表示材料的弹性好坏。
三、简答:1.金属材料、陶瓷、高分子弹性变形的本质。
答:金属和陶瓷材料的弹性变形主要是指其中的原子偏离平衡位置所作的微小的位移,这部分位移在撤除外力后可以恢复为0。
对高分子材料弹性变形在玻璃态时主要是指键角键长的微小变化,而在高弹态则是由于分子链的构型发生变化,由链段移动引起,这时弹性变形可以很大。
2.非理想弹性的概念及种类。
答:非理想弹性是应力、应变不同时响应的弹性变形,是与时间有关的弹性变形。
表现为应力应变不同步,应力和应变的关系不是单值关系。
种类主要包括滞弹性,粘弹性,伪弹性和包申格效应。
3.什么是高分子材料强度和模数的时-温等效原理?答:高分子材料的强度和模数强烈的依赖于温度和加载速率。
加载速率一定时,随温度的升高,高分子材料的会从玻璃态到高弹态再到粘流态变化,其强度和模数降低;而在温度一定时,玻璃态的高聚物又会随着加载速率的降低,加载时间的加长,同样出现从玻璃态到高弹态再到粘流态的变化,其强度和模数降低。
时间和温度对材料的强度和模数起着相同作用称为时=温等效原理。
四、计算题:气孔率对陶瓷弹性模量的影响用下式表示:E=E0 (1—1.9P+0.9P2)E0为无气孔时的弹性模量;P为气孔率,适用于P≤50 %。
材料性能学考卷及答案
材料性能学考卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种材料的弹性模量最大?A. 钢铁B. 塑料C. 木材D. 橡胶2. 下列哪种材料的抗拉强度最高?A. 铝合金B. 玻璃纤维C. 碳钢D. 陶瓷3. 下列哪种材料的硬度最大?A. 黄铜B. 不锈钢C. 钨D. 铅4. 下列哪种材料的导热系数最高?A. 铜B. 铝C. 铁D. 硅胶5. 下列哪种材料的比热容最大?A. 水泥B. 橡胶C. 石墨D. 空气6. 下列哪种材料的密度最小?A. 聚乙烯B. 聚氨酯C. 聚氯乙烯D. 聚丙烯7. 下列哪种材料的断裂韧性最高?A. 玛瑙B. 玉石C. 钨钢D. 玻璃8. 下列哪种材料的耐磨性最好?A. 高铬铸铁B. 轴承钢C. 铸铝D. 粉末冶金9. 下列哪种材料的抗腐蚀性最好?A. 镍基合金B. 铜镍合金C. 铬镍合金D. 钛合金10. 下列哪种材料的磁导率最高?A. 铁B. 钴C. 镍D. 铅二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料的弹性极限是指材料在受力后,去掉外力仍能恢复原状的______应力。
2. 材料的屈服强度是指材料在受力过程中,产生______变形时的应力。
3. 材料的断裂韧性是指材料抵抗______裂纹扩展的能力。
4. 材料的疲劳极限是指材料在______循环应力作用下,不发生疲劳破坏的最大应力。
5. 材料的导热系数是指在稳态热传导条件下,单位时间内通过单位面积、单位厚度的材料,温度梯度为1K时传递的______。
6. 材料的比热容是指单位质量的材料温度升高1K所需吸收的______。
7. 材料的密度是指单位体积的______。
8. 材料的硬度是指材料抵抗______变形的能力。
9. 材料的耐磨性是指材料在______过程中抵抗磨损的能力。
10. 材料的抗腐蚀性是指材料在______环境中抵抗腐蚀的能力。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 请简要介绍材料性能学的研究内容。
2. 请解释弹性模量、屈服强度和断裂韧性三个力学性能指标的区别。
《材料性能学》课后答案
《工程材料力学性能》(第二版)课后答案第一章材料单向静拉伸载荷下的力学性能一、解释下列名词滞弹性:在外加载荷作用下,应变落后于应力现象。
静力韧度:材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。
弹性极限:试样加载后再卸裁,以不出现残留的永久变形为标准,材料能够完全弹性恢复的最高应力。
比例极限:应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。
包申格效应:指原先经过少量塑性变形,卸载后同向加载,弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS)增加;反向加载时弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS)降低的现象。
解理断裂:沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。
晶体学平面--解理面,一般是低指数,表面能低的晶面。
解理面:在解理断裂中具有低指数,表面能低的晶体学平面。
韧脆转变:材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象(冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂,断口特征由纤维状转变为结晶状)。
静力韧度:材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。
是一个强度与塑性的综合指标,是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。
二、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学姓能?答案:金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力,而材料的成分和组织对它的影响不大,所以说它是一个对组织不敏感的性能指标,这是弹性模量在性能上的主要特点。
改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响,但对材料的刚度影响不大。
三、什么是包辛格效应,如何解释,它有什么实际意义?答案:包辛格效应就是指原先经过变形,然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象。
特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零,这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。
包辛格效应可以用位错理论解释。
第一,在原先加载变形时,位错源在滑移面上产生的位错遇到障碍,塞积后便产生了背应力,这背应力反作用于位错源,当背应力(取决于塞积时产生的应力集中)足够大时,可使位错源停止开动。
材料性能学历年真题_答案
第一套答案一、名词解释(每题4分,共12分)低温脆性:材料随着温度下降,脆性增加,当其低于某一温度时,材料由韧性状态变为脆性状态,这种现象为低温脆性。
疲劳条带:每个应力周期内疲劳裂纹扩展过程中在疲劳断口上留下的相互平行的沟槽状花样。
韧性:材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
二、填空题(每空1分,共30分)1、滚动摩擦,滑动摩擦。
干、湿(流体),边界,混合,干。
2、△,20~60℃,高,安全,上限。
3、大,低,敏感。
4、剪切唇,纤维区,放射区,杯锥。
5、高,应力,低,应变,高周(应力)6、下降,减小,减小7、抗磁性,顺磁性,铁磁性三、问答题(共20分)1、答:(4分)衡量弹性高低用弹性比功a e=σe/E。
由于弹性比功取决于弹性极限和弹性模2量,而材质一定,弹性模量保持不变,因此依据公式可知提高弹性极限可以提高材料的弹性比功,改善材料的弹性。
(4分)2、答:(4分)不能判定断裂一定为脆性断裂。
(1分)韧性和脆性断了依据断口的宏观形貌和变形特征来判定,单纯从微观断口上的某些特征不能确定断裂一定属于脆断。
(2分)逆着河流的方向可以找到裂纹源。
(1分)3、答:(6分)K Ic代表的是材料的断裂力学性能指标,是临界应力场强度因子,取决于材料的成分、组织结构等内在因素。
K I是力学参量,表示裂纹尖端应力场强度的大小,取决于外加应力、尺寸和裂纹类型,与材料无关。
(3分)K Ic称为平面应变的断裂韧性,K c为平面应力的断裂韧性。
对于同一材料而言,K Ic<K c,平面应变状态更危险,通常以前者衡量材料的断裂韧性。
K IC中的I 代表平面应变,K I的I表示I型裂纹。
(3分)4、答(6分):(1)温度的影响:金属电阻随温度的升高而增大;(2分)(2)冷塑性变形和应力的影响:冷塑性变形使金属的电子率增大,拉应力使电阻率上升,压应力使电阻率下降;(2分)(3)合金化对导电性的影响:一般情况下,形成固溶体和金属化合物时电阻率增高,多相合金的电阻率与组成相的导电性、相对量及形貌有关。
材料性能学答案-最新整理版(1)
共 4 页 第 页1. 通过静载拉伸实验可以测定材料的 弹性极限、屈服极限、 抗拉强度、断裂强度、比例极限等(答对3个即可)强度指标,及 延伸率 、 断面收缩率 等塑性指标。
2.按照断裂中材料的宏观塑性变形程度,断裂可分为脆性断裂和韧性断裂;按照晶体材料断裂时裂纹扩展的途径(断裂方式),可分为穿晶断裂和沿晶断裂;按照微观断裂机理,可分为解理断裂和剪切断裂3. 单向拉伸条件下的应力状态系数为 0.5 ;而扭转和单向压缩下的应力状态系数分别为 0.8 和 2.0 。
应力状态系数越大,材料越容易产生 (塑性) 断裂。
为测量脆性材料的塑性,长采用压缩的试验方法4.在扭转试验中,塑性材料的断裂面与试样轴线 垂直 ;脆性材料的断裂面与试样轴线 成450角。
5. 低温脆性常发生在具有 体心立方或密排六方 结构的金属及合金中,而在 面心立方 结构的金属及合金中很少发现。
6. 材料截面上缺口的存在,使得缺口根部产生 应力集中 和 双(三)向应力或应力状态改变 ,试样的屈服强度 不变,塑性 降低 。
7.根据磨损面损伤和破坏形式(磨损机理),磨损可分为4类:粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损和麻点疲劳磨损(接触疲劳)8.典型的疲劳断口有3个特征区:疲劳源、疲劳裂纹扩展区和瞬断区。
疲劳裂纹扩展区最典型的特征是贝纹线9. 在典型金属与陶瓷材料的蠕变曲线上,蠕变过程常由 减速蠕变 ,恒速蠕变 和 加速蠕变 三个阶段组成。
10.根据材料磁化后对磁场所产生的影响,可以把材料分为3类:抗磁性材料、顺磁性材料和铁磁性材料11.一般情况下,温度升高,金属材料的屈服强度下降;应变速率越大,金属材料的屈服应力越高。
12.温度对金属材料的力学性能影响很大,在高温下材料易发生沿晶断裂。
13. 拉伸试样的直径一定,标距越长则测出的断后伸长率会越小14.宏观断口一般呈杯锥装,由纤维区、放射区和剪切唇3个区域组成。
材料强度越高,塑性降低,则放射区比例增大。
湖南大学材料性能学作业习题答案
第一章一、解:1.滞弹性: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。
2. 塑性:在给定载荷下,材料产生永久变形的特性。
3•解理台阶:解理裂纹与螺型位错相交形成解理台阶。
4. 河流状花样:解理裂纹与螺型位错相遇后,沿裂纹前端滑动二相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶足够大时,便成为河流状花样。
5. 强度:材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。
二、解:1.E :弹性模量。
2. d 0.2 :屈服强度3. b b :抗拉强度4. £ :条件应变或条件伸长率。
三、解:由d m= ( E Y s/ao)?得:丫s= d m2 • ao/E ①将代入d c= (2E • 丫s/ JI a)?=d m- ( 2*ao/刃*a)=504MPA.四、解:由题中所给式子知:⑴:材料的成分增多,会引起滑移系减少、孪生、位错钉插等,材料越容易断裂;⑵:杂质:聚集在晶界上的杂质越多,材料越容易断裂;⑶:温度:温度降低,位错摩擦阻力越大,所以材料越容易断裂;⑷、晶粒大小:晶粒越小,位错堆积越少,晶界面积越大,材料韧性越好,所以不容易断裂;⑸、应力状态:减小切应力与正应力比值的应力状态都会使材料越容易断裂;⑹、加载速率:加载速率越大,材料越容易断裂五、解:两者相比较,前者为短比例式样,后者为长比例式样,而对于韧性金属材料,比例试样尺寸越短,其断后伸长率越大,所以 d 5大于d 10.第二章作业题1应力状态软性系数:按“最大切应力理论”计算的最大切应力与按“相当最大正应力理论”计算的最大正应力的比值。
2缺口效应:截面的急剧变化产生缺口,在静载荷作用下,缺口截面上的应力状态将发生变化,产生缺口效应,影响金属材料的力学性能。
3布氏硬度:用一定直径的硬质合金球做压头,施以一定的试验力,将其压入试样表面,经规定保持时间后卸除,试样表面残留压痕。
HBW通过压痕平均直径求得。
1材料的力学性能(答案)
第一章材料的力学性能一、选择题1、fsd表示( B )A、钢筋抗压强度设计值;B、钢筋抗拉强度设计值;C、钢筋抗拉强度标准值2、C30混凝土中的“ 30”表示(A )A、混凝土的立方体抗压强度标准值fcu,k 30MP a .?B、混凝土的轴心抗压强度标准值fck 30MP a .?C、混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk 30MP a3、混凝土的强度等级以(A )表示A、混凝土的立方体抗压强度标准值fcu,k;B、混凝土的轴心抗压强度标准值fck;C、混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk4、测定混凝土的立方体抗压强度标准值fcu ,k,采用的标准试件为( A )A、150mm 150mm 150mm ;B、450mm 150mm 150mm ;450mm 450mm 450mmC、5、测定混凝土的轴心抗压强度时,试件涂油和不涂油相比,( B ) 的测定值大。
A、涂油;B不涂油;C、一样大6、钢筋混凝土构件的混凝土的强度等级不应低于( A ) 。
A、C20;B、C25;C、C307、钢筋混凝土构件中的最大的粘结力出现在( A ) 。
A、离端头较近处;B、靠近钢筋尾部;C、钢筋的中间的部位8、预应力混凝土构件所采用的混凝土的强度等级不应低于( C) 。
A、C20;B、C30;C、C40二、问答题1、检验钢筋的质量主要有哪几项指标?答:对软钢有屈服强度、极限强度、伸长率、冷弯性能。
对硬钢有极限强度、伸长率、冷弯性能。
2、什么是钢筋的屈强比?它反映了什么问题?答:屈强比为钢筋的屈服强度与极限强度的比值。
它反映结构可靠性的潜力及材料的利用率。
3、如何确定混凝土的立方体抗压强度标准值?它与试块尺寸的关系如何?答:按标准方法制作、养护的边长为150mm勺立方体在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。
试件尺寸越小,抗压强度值越高。
4、为什么要有混凝土棱柱体抗压强度这个力学指标?它与混凝土立方体抗压强度有什么关系?答:钢筋混凝土受压构件中棱柱体多于立方体,所以棱柱体抗压强度比立方体抗压强度能更好地反映受压构件中混凝土的实际强度。
材料性能期末考试题及答案
材料性能期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料的弹性模量是指材料在弹性范围内,应力与应变的比值,其单位是:A. MPaB. GPaC. N/m²D. Pa2. 材料的硬度通常用来描述材料的:A. 韧性B. 强度C. 耐久性D. 抗划伤能力3. 材料的热膨胀系数是指材料在温度变化时,体积或长度的相对变化率,其单位是:A. °C⁻¹B. K⁻¹C. °F⁻¹D. 1/°C4. 材料的屈服强度是指材料在受到外力作用时,开始发生永久变形的应力值,通常用下列哪个单位表示:A. MPaB. GPaC. N/m²D. Pa5. 材料的疲劳强度是指材料在循环载荷作用下,发生疲劳破坏的应力值,通常与下列哪个因素无关:A. 材料的微观结构B. 载荷的频率C. 材料的密度D. 环境温度二、填空题(每空2分,共20分)6. 材料的________是指材料在受到外力作用时,能够承受的最大应力值而不发生断裂。
7. 材料的________是指材料在受到外力作用时,能够承受的最小应力值而不发生永久变形。
8. 材料的________是指材料在受到外力作用时,能够承受的最小应力值而不发生塑性变形。
9. 材料的________是指材料在受到外力作用时,能够承受的最大应力值而不发生永久变形。
10. 材料的________是指材料在受到外力作用时,能够承受的最大应力值而不发生塑性变形。
三、简答题(每题10分,共30分)11. 简述材料的疲劳破坏机理。
12. 解释什么是材料的蠕变现象,并简述其影响因素。
13. 描述材料的断裂韧性及其在工程应用中的重要性。
四、计算题(每题15分,共30分)14. 某材料的弹性模量为200 GPa,当其受到100 MPa的应力作用时,计算其应变值。
15. 假设有一块材料的屈服强度为300 MPa,若在循环载荷作用下,该材料的疲劳强度降低到200 MPa,计算其疲劳强度降低的百分比。
材料力学性能参考答案
填空:1.影响材料弹性模数的因素有键合方式和原子结构、晶体结构、化学成分、微观组织、温度、加载条件和负荷持续时间等。
2.提供材料弹性比功的途径有二,提高材料的弹性极限,或降低弹性模量。
3.退火态和高温回火态的金属都有包申格效应,因此包申格效应是具有的普遍现象。
4.金属材料常见的塑性变形机理为晶体的滑移和孪生两种。
5.多晶体金属材料由于各晶粒位向不同和晶界的存在,其塑性变形更加复杂,主要有各晶粒变形的不同时性和不均匀性及各晶粒变形的相互协调性的特点。
6.影响金属材料屈服强度的因素主要有晶体结构、晶界与亚结构、溶质元素、第二相、温度等。
7.产生超塑性的条件是(1)超细晶粒;(2)合适的条件,变形温度≥0.4Tm,应变速率ε≤ 10-3s-1 ;(3)应变速率敏感指数较高0.3≤m≤1 。
8.材料的断裂过程大都包括裂纹的形成与扩展两个阶段,根据断裂过程材料的宏观塑性变形过程,可以将断裂分为韧性断裂与脆性断裂;按照晶体材料断裂时裂纹扩展的途径,分为穿晶断裂和沿晶断裂;按照微观断裂机理分为剪切断裂和解理断裂;按作用力的性质可分为正断和切断。
9.包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量的塑性变形,而后再同向加载,规定残余伸长应力增加;卸载时降低的的现象。
10.剪切断裂的两种主要形式为滑断(纯剪切断裂)和微孔聚集性断裂。
11.解理断口的基本微观特征为解理台阶、河流花样和舌状花样。
12.韧性断裂的断口一般呈杯锥状,由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成。
13.韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标,其中又分为静力韧度、断裂韧度和冲击韧度。
14. 材料在受到三向等拉伸应力作用时压力状态最硬,其最大切应力分量分量为零,材料最易发生脆性断裂,适用于揭示塑性较好的金属材料的脆性倾向。
单向拉伸时,正应力分量较大,切应力分量较小,应力状态较硬。
一般用于塑性变形抗力与切断抗力较低的所谓塑性材料试验;弯曲、扭转时应力状态较软,材料易产生塑性变形,适用于在单向拉伸时容易发生脆断而不能充分反映其塑性性能的所谓脆性材料;材料的硬度试验属于三向压缩状态,应力状态非常软,可在各种材料上进行。
《材料性能学》总复习题部分答案
绪论二、单项选择题1、下列不是材料力学性能的是()A、强度B、硬度C、韧性D、压力加工性能2、属于材料物理性能的是()A、强度B、硬度C、热膨胀性D、耐腐蚀性三、填空题1、材料的性能可分为两大类:一类叫_ _,反映材料在使用过程中表现出来的特性,另一类叫_ _,反映材料在加工过程中表现出来的特性。
2、材料在外加载荷(外力)作用下或载荷与环境因素(温度、介质和加载速率)联合作用下所表现的行为,叫做材料_ 。
四、简答题1、材料的性能包括哪些方面?2、什么叫材料的力学性能?常用的金属力学性能有哪些?第一章材料单向静拉伸的力学性能一、名词解释弹性极限:是材料由弹性变形过渡到弹—塑性变形时的应力(或达到最大弹性变形所需要的应力)。
强度:是材料对塑性变形和断裂的抗力。
屈服强度:材料发生屈服或发生微量塑性变形时的应力。
抗拉强度:拉伸实验时,试样拉断过程中最大实验力所对应的应力。
塑性变形:是材料在外力作用下发生的不可逆永久变形但不破坏的能力。
韧性:材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
二、单项选择题1、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系,画出的力——伸长曲线(拉伸图)可以确定出金属的()A、强度和硬度B、强度和塑性C、强度和韧性D、塑性和韧性2、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为()A、抗压强度B、屈服强度C、疲劳强度D、抗拉强度3、拉伸实验中,试样所受的力为()A、冲击B、多次冲击C、交变载荷D、静态力4、常用的塑性判断依据是()A、断后伸长率和断面收缩率B、塑性和韧性C、断面收缩率和塑性D、断后伸长率和塑性5、工程上所用的材料,一般要求其屈强比(C )A、越大越好B、越小越好C、大些,但不可过大D、小些,但不可过小6、工程上一般规定,塑性材料的δ为()A、≥1%B、≥5%C、≥10%D、≥15%7、形变强化是材料的一种特性,是下列( C )阶段产生的现象。
A、弹性变形;B、冲击变形;C、均匀塑性变形;D、屈服变形。
《材料性能学》习题答案
10℃;
(3)由曲线可知,该钢在-10℃的 Ak 用。
9 J ,不满足 Ak 10 J 的要求,故此钢不适于此应
3.14 解: (1)根据题意,求出工作状态下裂纹尖端应力场强度因子 KI 值:
K I 2 a 2 800MPa (2.5 103 )m 80MPa m
与题中所给不同状态的 KIC 比较,仅有热处理状态①和②满足 KI<KIC(即不脆断) ;
1 = 6 2 .; 4 2
= 7; 2.0 3
,则: = 81.1
m1 cos 28.1 cos 62.4 0.409 m2 cos 28.1 cos 72.0 0.273 m3 cos 28.1 cos81.1 0.136
显然, m1 m2 m3 ,即 m1 滑移系最先滑移; (2)根据临界分切应力概念, c m s ,则有 c 0.409 1.95 0.80MPa 2.15 解:
Chapter 5 P234-235
5.1 解:
B B ) , ln ln A , T T B 则在 800℃(1073K)时: ln 7.3 104 ln A ; 1073 B 在 950℃(1223K)时: ln1.29 103 ln A ; 1233
稳态蠕变速率 与温度的关系为: A exp(
00452803917n12617381根据题意应满足11315mpa220001334314315107500149331431510pampa则由sn曲线后算该铜的疲劳寿命约为103由sn曲线粗略后算2014t6合金的条件疲劳极限约为160mpa则由题意314120510160101求该容器的疲劳寿命剩余寿命根据paris公式有
材料性能与应用期末考试习题及答案
-、单选题l、材料中的间隙溶质元素含量增加,则材料的韧脆转化温度()。
A. 先降低后升高B. 降低C. 升高D. 不变正确答案:C2、顺丁橡胶的分子链上没有取代基团丁苯胶有庞大的侧苯基所以顺丁橡胶的内耗()丁苯橡胶。
A. 小于B.大于C. 不大于D. 等于正确答案:A3、顺丁橡胶的分子链上没有取代基团丁苯胶有庞大的侧苯基所以顺丁橡胶的内耗()丁苯橡胶。
A. 小于B. 大于D. 不大于正确答案:A4、真应变总是()工程应变。
A. 小于B.不大于C. 大于D. 等于正确答案:A5、对于陶瓷材料而言压缩弹性模量往往()拉伸弹性模量。
A. 小于或等于B. 等于C. 大于D.小于正确答案:C6、在颈缩开始时,真应变在数值上()应变强化指数。
A¥B. <C. >D=正确答案:D7、材料组织越不均匀,滞弹性越明显。
经滓火或塑性变形后,滞弹A. 增大B. 无规则变化C. 先增大后减小D. 减小正确答案:A8、以下材料强化手段中,能提高材料屈服强度同时不降低材料塑性的方法为()。
A. 形变强化B. 细晶强化C. 固溶强化D. 第二相强化正确答案:B9、对于冷成形用材料而言总是希望获得尽量大的均匀塑形变形量,从这个角度来说此时材料的加工硬化指数就应该()。
A. 大B. 小C. 无所谓D. 适中10、桥式起重梁在使用时为避免挠度偏大,在起吊重物时引起振动应该有足够的()。
A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 刚度D. 塑性正确答案:C11、材料在工程使用中,随着构件截面尺寸的增加,其断裂韧性逐渐(),最终趋于一个稳定值。
A. 减小B. 先增大后减小C. 先减小后增大D. 增大正确答案:A12、容器纵向裂纹在内压力下的扩展,属于哪种开裂方式()。
A. 撕开型B. 张开型C. 滑开型D. 复合型13、设计或使用机器的原则力求()磨合期()稳定磨损期,()剧烈磨损到来。
A. 缩短、推迟、延长B. 延长、缩短、推迟C. 延长、推迟、缩短D. 缩短、延长、推迟正确答案:D14、sec的宏观形貌包括:脆性断裂,时有少量塑性撕裂痕迹;裂纹)的裂纹源最为危险,是引起sec的原源有多个,其中(因A. 与外加拉应力呈45°角B. 无法判断C. 与外加拉应力方向垂直D. 与外加拉应力方向平行正确答案:C二、多选题l、交流磁场下磁损耗主要包括哪些?A. 涡流损耗B. 磁化损耗C. 磁滞损耗D.剩余损耗正确答案:A、C、D2、以下属千解理断口基本微观特征的是()和()。
材料性能学考卷及答案
材料性能学考卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种材料的弹性模量最大?A. 钢铁B. 塑料C. 木材D. 橡胶2. 下列哪种材料的抗拉强度最高?A. 铝合金B. 玻璃C. 高强度钢D. 纤维素3. 下列哪种材料的硬度最大?A. 黄金B. 铅C. 钨D. 铝A. 弹性B. 塑性C. 粘性D. 耐磨性5. 下列哪种材料的导电性最好?A. 铜B. 铁C. 铅D. 硅6. 下列哪种材料的比热容最大?A. 水泥B. 橡胶C. 铝D. 钨7. 下列哪种材料的密度最小?A. 聚乙烯B. 钢铁C. 铜D. 铅A. 导热性B. 热膨胀系数C. 弹性模量D. 抗压强度9. 下列哪种材料的耐腐蚀性最好?A. 铝B. 铁C. 铜镍合金D. 钢铁A. 耐候性B. 耐腐蚀性C. 热稳定性D. 抗压强度二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料的性能主要包括______性能、______性能和______性能。
2. ______是指材料在受力过程中,产生变形后去掉外力仍能恢复原状的性质。
3. 材料的______是指材料在断裂前能承受的最大应力。
4. ______是指材料抵抗局部变形的能力,如压痕、刮擦等。
5. 材料的______是指材料在高温或低温环境下保持性能稳定的能力。
6. ______是指材料在受到腐蚀介质作用时,抵抗腐蚀破坏的能力。
7. 材料的______是指材料在受到冲击载荷作用时,吸收能量并产生变形而不破坏的能力。
8. ______是指材料在受到重复应力或循环应力作用时,抵抗疲劳破坏的能力。
9. 材料的______是指材料在受到电磁场作用时,产生电流的能力。
10. ______是指材料在单位长度、面积或体积内,质量的大小。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料力学性能的定义及其主要内容。
2. 简述材料物理性能的定义及其主要内容。
3. 简述材料环境性能的定义及其主要内容。
四、论述题(每题15分,共30分)1. 论述影响材料性能的主要因素。
材料性能学 第二章本科作业参考答案
第二章作业参考答案1、课本P40 横观各向同性刚度矩阵有无,请予以更正。
以下式为准。
矩阵中未列出相为对称值及0.(cij ) =c11c12c11c13c13c33c44c441(c -c ),(S ij)=(C ij)-12 11 12/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 立方晶系(正交)各向异性材料的刚度矩阵中,C11=C22=C33, C44=C55=C66, C12=C13=C23,(cijc11c12) =c12c12c11c12c12c12c11c44c44c44⇒det(c) =c 3 ⨯[c (c2 -c2 ) -c (c c -c2 ) +c (c2 -c c )]44 11 11 12 12 12 11 12 12 12 12 11= c3 ⨯(c3 + 2c3 - 3c c2 )44 11 12 11 12其代数余子式矩阵元素为A =c3 ⨯ (c2 -c2 )11 44 11 12A =-c3 ⨯(c c -c2 )12 44 12 11 12A =-c3 ⨯ (c c -c2 )13 44 12 11 12A =c2 ⨯[c (c2 -c2 ) -c (c c -c2 ) +c (c2 -c c )]44 44 11 11 12 12 12 11 12 12 12 12 11∴(s ij ) =11 12 1212 11 1244,其中11 12 11 12s21= 12 11 12 =11 12 11 12s44s44s44= 1 c44=1116s s s(c2 -c2 )s = 11 12 = 36288 s ss12s12ss1111 c3 + 2c3 - 3c c2-(c c -c2 )4783104-13536 s c3 + 2c3 - 3c c2478310 42 3 3 nn代入 C 11=237GPa, C 12=141GPa, C 44=116GPa,1 = S - 2(S - S - S44 )(a 2 a 2 + a 2 a 2 + a 2 a 2 )E 11 11 122 所以1 2 2 3 1 3(1) ,如右图所示方向,其方向与 X 、Y 、Z 夹角可求得其方向余弦1 c 3 + 2c 3 - 3c c 2[100]: (a 1, a 2 , a 3 ) = (1, 0, 0) , E [100] = = 11 12 11 12=131.81(GPa ) s (c 2 - c 2)11 11 12[110]: (a , a , a ) = ( 2 ,2 , 0) ,1= s 11 + s 44 + s 12, E = 220.58 (GPa )1 2 3E [110]2 4 2[110][111]: (a , a , a ) = ( 3,3, 3) ,1= S - 2 (S - S - S 44) = 284.43(GPa ) 1 2 3E [111]11 3 11 12 2可见,[111]方向是硬方向,而[100]方向是软方向,与表 2-1-4 一致;其高效异性比为 0.46.(2) 三种晶向的晶粒对丝轴方向弹性模量的贡献相等,所以取加权平均。
材料性能(答案)
第1章材料的性能一、选择题1.表示金属材料屈服强度的符号是( B)A.σ B.σs C.σb D.σ-12.表示金属材料弹性极限的符号是( A)A.σe B.σs C.σb D.σ-13.在测量薄片工件的硬度时,常用的硬度测试方法的表示符号是( C)A.HB B.HRCC.HVD.HS4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫(A ) A.强度 B.硬度 C.塑性D.弹性二、填空1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗(变形)或(破坏)的能力。
2.金属塑性的指标主要有(伸长率)和(断面收缩率)两种。
3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、(屈服阶段)、(均匀塑性变形)和(局部集中塑性变形)三个阶段。
4.常用测定硬度的方法有(布氏硬度测试法)、(洛氏硬度测试法)和维氏硬度测试法。
5.疲劳强度是表示材料经(无数次应力循环)作用而(不发生断裂时)的最大应力值。
三、是非题1.用布氏硬度测量硬度时,压头为钢球,用符号HBS表示。
是2.用布氏硬度测量硬度时,压头为硬质合金球,用符号HBW表示。
是3.金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。
是四、改正题1. 疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。
将冲击载荷改成交变载荷2. 渗碳件经淬火处理后用HB硬度计测量表层硬度。
将HB改成HR3. 受冲击载荷作用的工件,考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。
将疲劳强度改成冲击韧性4. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。
将冲击韧性改成断面收缩率5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。
将载荷改成冲击载荷五、简答题1.说明下列机械性能指标符合所表示的意思:σs、σ0.2、HRC、σ-1、σb、δ5、HBS。
σs: 屈服强度σ0.2:条件屈服强度HRC:洛氏硬度(压头为金刚石圆锥)σ-1: 疲劳极限σb: 抗拉强度σ5:l0=5d0时的伸长率(l0=5.65s01/2)HBS:布氏硬度(压头为钢球)。
材料性能学课后复习及标准答案解析
本学期材料性能学作业及答案第一次作业 P36-37第一章1名词解释4、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。
10、将某材料制成长50mm,直径5mm的圆柱形拉伸试样,当进行拉伸试验时塑性变形阶段的外力F与长度增量ΔL的关系为:F/N 6000 8000 10000 12000 14000ΔL 1 2.5 4.5 7.5 11.5求该材料的硬化系数K及应变硬化指数n。
解:已知:L0=50mm,r=2.5mm,F与ΔL如上表所示,由公式(工程应力)σ=F/A0,(工程应变)ε=ΔL/L0,A0=πr2,可计算得:A0=19.6350mm2σ1= 305.5768,ε1=0.0200,σ2=407.4357 ,ε2=0.0500,σ3= 509.2946,ε3=0.0900,σ4= 611.1536,ε4=0.1500,σ5= 713.0125,ε5=0.2300,又由公式(真应变)e=ln(L/L0)=ln(1+ε),(真应力)S=σ(1+ε),计算得:e1=0.0199,S1=311.6883,e2=0.0489,S2=427.8075,e3=0.0864,S3=555.1311,e4=0.1402,S4=702.8266,e5=0.2076,S5=877.0053,又由公式S=Ke n,即lgS=lgK+nlge,可计算出K=1.2379×103,n=0.3521。
11、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。
韧性断裂:是断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂特征:断裂面一般平行于最大切应力与主应力成45度角。
精品 课后习题及参考答案-材料性能学课后习题与解答
材料性能学课后习题与解答绪论1、简答题什么是材料的性能?包括哪些方面?[提示] 材料的性能定量地反映了材料在给定外界条件下的行为;解:材料的性能是指材料在给定外界条件下所表现出的可定量测量的行为表现。
包括○1力学性能(拉、压、、扭、弯、硬、磨、韧、疲)○2物理性能(热、光、电、磁)○3化学性能(老化、腐蚀)。
第一章单向静载下力学性能1、名词解释:弹性变形塑性变形弹性极限弹性比功包申格效应弹性模量滞弹性内耗韧性超塑性韧窝解:弹性变形:材料受载后产生变形,卸载后这部分变形消逝,材料恢复到原来的状态的性质。
塑性变形:微观结构的相邻部分产生永久性位移,并不引起材料破裂的现象。
弹性极限:弹性变形过度到弹-塑性变形(屈服变形)时的应力。
弹性比功:弹性变形过程中吸收变形功的能力。
包申格效应:材料预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余应力(弹性极限或屈服强度)增加;反向加载,规定残余应力降低的现象。
弹性模量:工程上被称为材料的刚度,表征材料对弹性变形的抗力。
实质是产生100%弹性变形所需的应力。
滞弹性:快速加载或卸载后,材料随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。
内耗:加载时材料吸收的变形功大于卸载是材料释放的变形功,即有部分变形功倍材料吸收,这部分被吸收的功称为材料的内耗。
韧性:材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
超塑性:在一定条件下,呈现非常大的伸长率(约1000%)而不发生缩颈和断裂的现象。
韧窝:微孔聚集形断裂后的微观断口。
2、简答(1) 材料的弹性模量有那些影响因素?为什么说它是结构不敏感指标?解:○1键合方式和原子结构,共价键、金属键、离子键E高,分子键E低原子半径大,E小,反之亦然。
○2晶体结构,单晶材料在弹性模量在不同取向上呈各向异性,沿密排面E大,多晶材料为各晶粒的统计平均值;非晶材料各向E同性。
○3化学成分,○4微观组织○5温度,温度升高,E下降○6加载条件、负载时间。
对金属、陶瓷类材料的E没有影响。
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名词解释第九章材料的磁学性能磁化:物质在磁场中由于受到磁场作用都呈现出一定的磁性,这种现象叫做磁化现象自发磁化:在没有外磁场的情况下,材料所发生的磁化。
技术磁化:铁磁材料心爱外加磁场的作用下所产生的磁化现象。
抗磁性:材料被磁化后,磁化矢量与外加磁场方向相反的成为抗磁性。
顺磁性:材料被磁化后,磁化矢量与外加磁场方向相同的成为抗磁性。
铁磁性:铁磁材料在外加磁场的作用下,可以产生很强的磁化,这是由于铁磁材料的原子组态所决定的。
铁磁性来源于原子违背抵消的自旋磁矩和自发磁化。
亚铁磁性:反铁磁性:交换积分常数A<0,相邻原子间的自旋趋于反相平行排列原子磁矩相互抵消,不鞥形成自发磁化区域。
固有磁矩:只有原子中存在的未被排满的电子层时,由于未被排满的电子层电子磁矩之和不为0,原子才具有磁矩,这种磁矩叫做~最大磁滞回线:磁滞损失:由于磁滞效应的存在,磁化一周得到一个封闭回线,称之为磁滞回线,回线所包围的面积相当于磁化一周所产生的能量损耗,称为~退磁能:磁铁产生的外力磁场与内磁场方向相反,从而使铁磁体减弱,磁化能力增加。
磁畴:在铁磁性物质中,此你在着许多微小自发磁化区域,成为~剩磁:磁化达到饱和后,在逐渐减小到H的强度,M将随之减小。
当H=0时,磁感应强度并不等于0,而是保持一定大小的数值,这时铁磁金属的剩磁现象。
矫顽力:要使M值继续减小,必须加反向磁场-H, 当H等一定值Hc时,M值才等于0。
Hc 为去掉剩磁的临界外磁场,称为~~居里点:磁晶各向异性:当贴此物质磁化时,沿不同方向磁化所产生的磁化强度不同,即沿着不同方向磁化所消耗的磁化功不同。
这说明磁化矢量(M)在不同的晶向上有不同的能量,M沿易磁化方向时能量最高。
磁化强度沿不同晶轴方向的不同称为磁晶磁晶的各向异性。
磁致伸缩(效应):铁磁物质收缩时,沿磁化方向发生长度伸长或缩短的现象称为~~自发体积磁致伸缩:最大磁能积:第十章材料的电学性能电导率:为电阻率的倒数超导临界转变温度:材料由正常状态转变为超导状态的温度超导临界磁场强度:能破环超导态的最小磁场强度超导临界电流密度:输入电流所产生的磁场一外磁场之和超过临界磁场,超导呗破坏。
这时输入的电流为临界电流。
极化:介质在电电场作用下产生感应电荷的现象介电常数:电容器(两极板间)在有电介质时的电容在真空状态(无电介质)时的电容象比较时的增长倍数。
抗电强度:第十二章材料的压电性能与铁电性能压电效应:在没有电场的作用下,有机械应力的作用而使电介质晶体产生极化并形成晶体表面电荷的现象称为压电效应。
压电性自发极化,在晶体中,如果晶胞中正负电荷中心不重合,具有一定的固有偶极矩,由于晶体构造的周期性和重复性,晶胞的固有偶极矩便会沿同一方向排列整齐,使晶体处于高度极化状态下,称为自发极化。
压电性:压电方程:反映压电体力学量应力T、应变S和电学量电场强度E,电位移D4个参数之间关系的方程式称为压电方程。
热释电效应,晶体因温度均匀变化而发生极化强度改变的现象称为晶体的热释电效应。
铁电性:在热释电晶体中,有若干种点群的晶体不但在某温度范围内具有自发极化,且自发极化有两个或多个可能的取向,在不超过晶体击穿电场强度的电厂作用下,其取向可随电场改变,这种特性称为铁电性。
电滞回线,描述铁电体的极化强度P与外电场E之间的滞后关系曲线就是电滞回线。
电致伸缩效应:电致伸缩效应是指介电体在电场作用下,由诱导极化而引起的形变。
第十三章材料的耐腐蚀性能一、名词解释腐蚀疲劳:金属在交变应力(循环应力或脉动应力)和环境介质的共同作用下产生的脆性断裂。
电极电位平衡电极电位:金属与电解质溶液接触时,由于金属的溶解或析出与溶液之间形成双电层。
当他们在两相中电化学位相相等时,建立起如下的电化学平衡:Mn+ne=Mn+ne 并在金属/溶液界面上建立起一个不变的电位差,这个不变的电位差就是金属的平衡电极电位。
标准电极电位:也称电极电位的氢标度,是把金属电极和标准氢电极组成一个电池,该电池的电动势值则相当于待测电极相对于标准氢电极的相对平衡电极电位,称为标准电极电位。
相对标准电极电位:把待测电极与参比点解组成一个电池,把标准氢电极的电极电位设为0,该电池的电动势就相当于待测电极的相对标准电极电位。
电极的极化:钝化:电化学腐蚀的阳极过程在某些情况下受到强烈的阻滞,使腐蚀速度急剧下降的现象称为金属的钝化应力腐蚀断裂:金属材料在拉应力的作用下某些活性介质中发生的化学腐蚀破裂第十四章材料的老化与稳定性能一、名词解释材料的老化:高分子材料在加工贮藏和使用的过程中,要经受热光照潮湿等各种环境因素的影响。
使性能下降,最后丧失使用价值,这种现象称为材料的老化。
化学老化:是一种不可逆的化学反应,它是高分子材料分子结构变化的结果。
物理老化:是指玻璃台高分子材料通过小区域链段的微布朗运动是其凝聚态结构从非平衡态向平衡态过度,从而使材料的物理力学性能发生变化的现象。
判断题第八章材料的热学性能1. 晶体材料发生相变时比热容为无限大。
(F )2. 固体材料比热容与材料的组织结构关系不大。
(T )3. 材料的晶体结构愈紧密,其热膨胀系数愈小。
(F )4. 通常材料的热膨胀系数越大,其比热容也越大。
(T )5. 线膨胀系数与其它物理性质一样是原子序数的周期函数。
(T)6. 晶体材料发生相变时其热膨胀系数将产生显著变化。
(T )7. 纯金属同素异构转变(一级相变)时,点阵结构重排伴随着金属比容突变,导致线膨胀系数发生不连续变化。
(T )8. 有序—无序转变时无体积突变,膨胀系数在相变温区仅出现拐折。
(T )9. 合金元素的影响则因其形成(合金)碳化物还是固溶于铁素体决定,后者使钢的热膨胀系数降低,前者则使其增大。
(T)10. 因瓦合金(低膨胀合金)的低膨胀系数与温度无显著依赖关系。
(F )第九章材料的磁学性能1. 任何材料在磁场作用下都要产生抗磁性。
(T )2. 材料的顺磁性主要来源于原子(离子)的固有磁矩。
(T )3. 温度升高材料的铁磁性不变。
(F )4. 在多晶体中,一个晶粒中只有一个磁畴。
(F )5. 在磁场的作用下磁畴的大小和方向不会发生变化。
(F )6. 金属与合金在接近居里点温度发生的磁性转变,其膨胀曲线会出现明显的膨胀峰。
(T )7. 同一成分的钢处于不同组织状态时,其磁性能基本相同。
(F )8. 在多相合金中,合金饱和磁化强度MS是由各组成相的饱和磁化强度以及它们的相对量所决定。
(T )第十章材料的电学性能1. 温度升高,材料的电导率下降。
(T)2. 所有金属熔化后电阻率都下降。
(F )3. 金属固溶体组织有序化后,电阻率降低。
(T)4. 在已充电的电容器极板间插入介电质时,极板间的电位差将升高。
(F)5. 介质的介电常数一定是实常数。
(F)6. 介质的介电常数随温度升高而降低,即介电常数温度系数TKε为负。
(F )7. 介质的介电常数与外加电场的频率、电场强度无关。
(F )8. 固体介质的击穿同时伴随着材料的破坏,而气体及液体介质被击穿后,当撤消外电场后仍然能恢复材料性能。
(T)第十一章材料的光学性能1. 材料的折射率与入射光的波长无关。
(F )第十二章材料的压电性能与铁电性能1. 材料的铁电性是指与铁有关的电学性能。
(F )2. 具有铁电性的晶体必然具有压电性。
(T)第十三章材料的耐腐蚀性能1. 在没有外界电流影响下,腐蚀原电池的腐蚀电流随着通电时间的延长而越来越大。
(F )2. 腐蚀原电池极化后其腐蚀速度降低。
(T )3. 金属钝化后其抗腐蚀性能下降。
(F )4. 必须有拉应力存在才能引起应力腐蚀,压应力一般不发生应力腐蚀。
(T )5. 某种金属在任何介质中都会发生应力腐蚀。
(F )6. 不同金属材料在一定介质中产生应力腐蚀都有一个温度范围。
(T )7. 通常应力腐蚀只有在一定的电位范围内才能发生。
(T )8. 一般说来,纯金属比二元合金和多元合金发生应力腐蚀的敏感性高。
(F)9. 一般说来,多相合金更易被腐蚀。
(T )10. 在大多数情况下,金属材料的光滑表面比粗糙表面易受到腐蚀。
(F )11. 几乎所有金属都可采用阳极保护法进行防腐蚀保护。
(F )第十四章材料的老化与稳定性能1. 化学老化是高分子材料分子结构变化的结果,是一种不可逆的化学反应。
主要有降解和交联两种类型。
(T)2. 一般认为,具有立体规整性的高分子聚合物要比无规整结构高聚物稳定性高。
(T )3. 一般说来,高分子材料氧化速度几乎与分子量无关。
(T )4. 分子量分布越宽的高分子聚合物,越容易氧化。
(T )5. 在高聚物中,金属离子不会加速老化速度的。
(F )填空题第八章材料的热学性能1. 金属的德拜特征温度愈高,原子间结合力愈(强),热膨胀系数愈(小),杨氏模量E愈(大)。
2. 晶体结构紧密,热膨胀系数(大),如多晶石英的热膨胀系数为12×10-6 K-1,而无定形石英玻璃则为0.5×10-6 K-1。
非等轴晶系的晶体,各晶轴方向的膨胀系数(不)等。
如石墨,垂直于c轴的层内膨胀系数为1×10-6 K-1,而平行于c轴的垂直层之间膨胀系数为27×10-6 K-1。
一般晶体的结构类型相同时,结合能大的熔点也较(高),所以通常熔点高的膨胀系数也(小)。
3. CuZn合金随温度上升,发生由有序向无序状态转变时,比热容会(出现畸变,急剧变大)。
4. 对于材料的一级相变,在临界点Tc,其热焓曲线出现(跃变),比热容曲线发生(不连续)变化,比热容为(无限大),这种转变的(热效应)即为曲线跃变对应的(热焓)变化值。
5. 材料的二级相变是在一定(温度)范围逐步完成,焓(无)突变,仅在靠近转变点的狭窄(温度)区间内,有明显(增大),导致比热容的(急剧增大)。
温度达转变点时,热焓达到最大值,比热容相应达有限极(大)值,比热容曲线的阴影面积代表其转变的(相变潜热)。
6. 固体材料的αT值并不是一个常数,而随温度变化,通常随温度升高而(增大)。
7. 一般金属及合金随着温度的升高,其热膨胀系数(加大);而铁磁性金属及合金,在Tc 温度以下时,随着温度的升高热膨胀系数却反常地(减小)。
8. 钢的热膨胀特性取决组成相特性。
不同组成相的比容因晶体结构不同而不同,奥氏体和马氏体的比容还随含碳量增加而增大。
钢中奥氏体的比容(小于马氏体),其平均线膨胀系数(最高);铁素体和珠光体的比容(居中),其平均线膨胀系数(居中);马氏体的比容(大于奥氏体),其平均线膨胀系数(最小)。
9. 组成合金的溶质元素对合金热膨胀系数(有)明显影响。
10. 有序结构会使合金原子之间结合力增强,因此有序化导致合金热膨胀系数变(小)。
11. 通常,冷加工使金属和合金的热膨胀系数(降低)。