材料性能学知识点
材料的性能第一章材料的性能
同的标准。称为标尺A、标尺B、标尺C。洛氏硬度实验是现
今所有使用的几种普通压痕硬度实验的一种。三种标尺的初
始压力均为98.07N（10Kgf)，最后根据压痕深度计算硬度值。
标尺A使用的是球锥菱形压头，然后加压至588.4N（60Kgf）；
标尺B使用的是直径为1.588mm（1/16英寸）的钢球作为压头，
（３）布氏硬度适合于测试成品材料的硬度，维氏硬度可测试整体材料的硬 度；
（４）塑性材料零件可用屈服强度作为设计指标，脆性材料应用抗拉强度作 为设计指标。
第一章 材料的性能
使用性能：材料在使用过程
中所表现的性能。包括力学
神 舟
性能、物理性能和化学性能。
一 号
工艺性能：材料在加工过程
飞 船
中所表现的性能。包括铸造、
锻压、焊接、热处理和切削
性能等。
材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称 为变形。
外力去除后能够恢复的变形称为弹性变形。 外力去除后不能恢复的变形称为塑性变形。
钢球压头与 金刚石压头
HRB用于测量低硬度材料, 如 有色金属和退火、正火钢等。
HRC用于测量中等硬度材料， 如调质钢、淬火钢等。
洛氏硬度的优点：操作简便， 压痕小，适用范围广。
缺点：测量结果分散度大。
洛氏硬度压痕
洛氏硬度（HR）测试当被测样品过小或者布氏硬度（HB） 大于450时，就改用洛氏硬度计量。试验方法是用一个顶角 为120度的金刚石圆锥体或直径为1.59mm/3.18mm的钢球， 在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕深度求出材料的硬 度。根据实验材料硬度的不同，可分为三种不同标度来表示：
A<Z 时，有颈缩，为塑性材料表征
材料性能知识点总结
材料性能知识点总结材料的性能是指材料在特定条件下所表现出来的力学、物理、化学、热学等方面的特性。
了解材料的性能对于进行材料的选择、设计以及工程应用至关重要。
本文将从材料的力学性能、物理性能、化学性能和热学性能等方面进行总结。
一、材料的力学性能1. 强度材料的强度是指材料抵抗外部力作用下抵抗破坏的能力。
常见的强度指标包括抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。
强度是材料最基本的性能之一，对于工程结构的设计和选择材料至关重要。
2. 韧性材料的韧性是指材料在受到外部力作用下发生损伤时的能力。
与强度不同，韧性反映了材料在受到冲击或者局部损伤后的延展性和吸能能力。
韧性高的材料通常会在受力后产生一定程度的变形而不会立即断裂。
3. 刚度材料的刚度是指材料在受力作用下的变形程度。
刚度高的材料在受力后会产生较小的变形，具有较好的抗变形能力。
在很多工程应用中要求材料具有一定的刚度以满足设计要求。
4. 硬度材料的硬度是指材料抵抗表面划伤或者压痕的能力。
硬度测试通常通过洛氏硬度、巴氏硬度等方法进行检测。
硬度是材料的持久性能，硬度高的材料通常耐磨损、耐腐蚀能力较强。
5. 疲劳性能材料的疲劳性能是指材料在受到交变载荷或者重复载荷作用下的抗疲劳能力。
疲劳性能是材料在实际使用中的重要性能之一，对于机械零部件、航空工业等领域的材料选择至关重要。
6. 蠕变性能材料的蠕变性能是指材料在高温下长期受力变形的抗蠕变能力。
在高温环境下，材料的蠕变性能会影响结构的安全和可靠性。
二、材料的物理性能1. 密度材料的密度是指单位体积内的质量。
密度的大小直接影响了材料的重量和强度。
通常情况下，密度较小的材料更适合用于要求轻量化设计的结构。
2. 热导率材料的热导率是指材料传导热量的能力。
热导率高的材料在传热和散热方面表现更佳。
3. 电导率材料的电导率是指材料传导电流的能力。
电导率高的材料通常用于导电材料和电子器件的制造。
4. 磁性材料的磁性是指材料在外磁场作用下的磁导能力。
材料性能学复习重点
第一章证明题 显然，真应力总是大于工程应力，真应变总是小于工程应变。
缩颈的条件： 产生缩颈的载荷为 影响材料弹性模数的因素： 1、键合方式和原子结构：a 、以共价健、离子键、金属键结合的材料有较高的弹性模量。
b 、以分子键结合的材料，弹性模量较低。
()εσσσ+=∆+==⋅===10000000LLL L LA A A F A F S AL L A ()ε+====⎰⎰1ln ln 00l ll dl de e ll en endede A dA l dl de endeA dA de e F n dA A F e denKAe A dAKe A de KAne dA Ke dF KAe F Ke S SA F n nn n nn ==+--===+=⋅+=+⋅=+====-00001()()nnn b ne b b b bnb bn b b b b n n b b e n K e Kn e e A A A A e A A KnA Kn A S A F Kn Ke S b ⎪⎭⎫⎝⎛===========---σσσ00lnc、原子结构：a）非过渡金属（b）过渡族金属：原子半径较小，且d层电子引起较大的原子间结合力，弹性模数较高。
且当d层电子等于6时，E有最大值2、晶体结构：a、单晶体材料，由于在不同的方向上原子排列的密度不同，故呈各向异性。
b、多晶体材料，E为各晶粒的统计平均值，伪各向同性。
c、非晶态材料弹性模量各向同性。
3、化学成分：（引起原子间距或键合方式的变化）（1）纯金属主要取决于原子间的相互作用力。
（2）固溶体合金：主要取决于溶剂元素的性质和晶体结构，弹性模量变化不大（3）两相合金：与第二相的性质、数量、尺寸及分布状态有关。
（4）高分子：填料对E影响很大。
4.微观组织：金属：微观组织对弹性模量的影响较小晶粒大小对E无影响；陶瓷：工程陶瓷弹性模数与相的种类、粒度、分布、比例、气孔率等有关。
材料性能学
材料性能学材料性能学是材料科学的一个重要分支领域，研究材料的性能与结构之间的关系。
材料性能包括力学性能、热学性能、电学性能、磁学性能、光学性能等多个方面。
材料性能的优劣直接影响材料的应用范围和效果。
力学性能是材料性能学的重要内容之一，涉及材料的强度、硬度、韧性、耐磨性等指标。
力学性能的研究可以通过各种试验方法来获得。
常见的试验包括拉伸试验、冲击试验、硬度试验等。
力学性能的好坏决定了材料在受力领域的应用范围，优秀的力学性能可以使材料承受更大的载荷，具有很好的抗疲劳和耐磨损能力。
热学性能是材料在热环境下的性能表现，主要包括热导率、热膨胀系数、热稳定性等指标。
热学性能的研究对于材料在高温、低温环境下的应用具有重要意义。
例如，高导热材料可以应用于散热器、热交换器等领域，而低热膨胀系数的材料则适用于高精度仪器、光学设备等需要保持稳定尺寸的领域。
电学性能是材料导电性能的表现，主要包括电导率、介电常数、电阻率等指标。
电学性能是材料应用于电子、电力工程等领域的基础。
例如，电导率高的材料可以用作导线、电极等；而具有高介电常数的材料适用于电容器、绝缘材料等。
磁学性能是材料在磁场中的性能表现，主要包括磁导率、磁饱和强度、磁滞损耗等指标。
材料的磁学性能在电子、通信、磁存储等领域有广泛应用。
例如，磁导率高的材料可以用于制造电感器件、变压器等。
光学性能是材料在光学领域的表现，主要包括透光性、折射率、反射率等指标。
材料的光学性能对于光学器件、光学传感器等的设计和制造非常重要。
例如，透明度高的材料可以用于玻璃、光电子器件等；而具有特定折射率的材料可以用于制造透镜、光纤等。
综上所述，材料性能学研究材料的力学性能、热学性能、电学性能、磁学性能、光学性能等多个方面。
材料性能的好坏直接影响材料的应用范围和效果。
在材料设计和应用领域中，常常需要从以上多个方面综合考虑，选择合适的材料。
材料性能学知识点
比例极限：材料在不偏离应力与应变正比关系下所能承受的最大应力弹性极限：在应力去除不遗留任何永久变形的条件下材料能承受的最大应力弹性模量：在应力-应变关系意义上弹性模量是产生单位弹性变形所需的应力在工程中弹性模量是表征材料对弹性变形抗力即材料的刚度弹性比功：又称弹性比能或应变比能是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力可用材料弹性变形达到弹性极限时单位体积吸收的弹性变形功表示包申格效应：金属材料预先加载产生少量塑性变形而后在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金属材料的力学性能是指在载荷作用下其抵抗变形和断裂的能力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过程影响金属材料弹性模量的因素键合方式晶体结构化学成分微观组织温度及加载方式和速度弹性变形：材料在外力作用下变形当外力取消后材料变形即可消失并能完全恢复原来形状这种可恢复的变形成为弹性形变屈服强度：屈服是表征材料抵抗起始塑性变形或产生微量塑性变形能力所对应的应力值强度极限：物体在外力作用下发生破坏时出现的最大应力塑性：材料在外力作用下材料能稳定的发生永久变形而不破坏其完整性的能力超塑性：材料在一定内部条件外部条件下呈现出异常低的流变抗力异常高的流变性能的性能的现象一般是非晶态固态或玻璃金属塑性的指标有延伸率和断面收缩率单晶体的塑性变形方式有滑移和孪生影响金属材料屈服强度因素晶体结构（晶格阻力）摩擦阻力境界阻力溶质元素影响金属材料塑性强度的因素晶体结构晶粒大小位错第二相元素原子韧性断裂：材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的的断裂过程，一般裂纹扩展较慢消耗大量塑性变形能光滑拉伸试样的断面收缩率小于5％脆性断裂：材料断裂前基本上不产生明显的的宏观塑性变形没明显预兆往往表现为突然地快速断裂过程有很大危险性光滑拉伸试样的断面收缩率大5％剪切断裂：材料在切应力作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂解理断裂：在正应力作用下由于原子间结合键破坏硬引起的沿特定晶面发生脆性穿晶断裂断裂韧度：当应力或裂纹尺寸增大到临界值也就是在裂纹尖端足够大的范围内应力达到了材料的断裂强度裂纹便失稳扩展而导致材料的材料断裂这是裂纹尖端应力场强度参量K达到的临界值为记为断裂韧度影响材料断裂韧性的因素：受材料的化学成分组织结构基体相结构和晶体尺寸夹杂和第二相显微组织应变速率温度材料中裂纹的形核和扩展的研究是微观断裂力学的核心问题材料的断裂过程大多包括裂纹的萌生和扩展按照断裂前材料宏观变形的程度分为脆性断裂和韧性断裂按照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解理断裂和剪切断裂韧性断裂断口一般呈杯锥状断口特征三要素由纤维区放射区剪切唇3个区域组成裂纹扩展的基本方式是张开滑开撕开裂纹3种以张开裂纹最为危险剪切断裂和解理断裂的特征：剪切断裂单晶体产生纯剪切断裂断口呈锋利锲型多晶体沿着相互交叉的滑移面滑动微观断口呈蛇形滑动花样微观断口特征花样则是断口分布大量锲窝解理断裂断口由许多相当于晶粒大小的解理面集合成特征为解理台阶河流花样舌状花样应力软性系数：有三个主应力σ1σ2σ3（1>2>3）最大切应力τmax=(σ1-σ3)/2最大正应力max=σ1-ν（σ2+σ3） v为泊松比则两者之间的比值为应力软性系数抗弯强度:材料抵抗弯曲而不断裂的能力应力状态最软的加载方式是单相压缩这方法易于显示材料的塑性行为可用于考察脆性材料的塑性指标测试灰铸铁和陶瓷材料的塑性指标可选择压缩试验方法扭转试验的应用与特点：1.扭转可用于测定在拉伸时表现为脆性或低塑性材料的性能 2.扭转能较敏感的反映材料表面硬化层性能可用于对表面强化工艺进行研究或对构件热处理表面检验 3.塑性变形均匀不出现颈缩可精确测定高塑性材料变形抗力4.扭转试验是测定材料切断强度最可靠方法5.可明确区分材料的断裂方式是正切还是切断弯曲试验的应用与特点：1.应力状态与拉伸试验类似适用与加工不方便的脆性材料2.难以测定高塑性材料强度3.可以灵敏反映材料的表面缺陷可用于灰铸铁硬质合金陶瓷材料工具钢的抗弯强度布氏硬度：优点压痕面积大硬度值能反映较大区域内组成相的平均性能数据稳定重复性高缺点压痕直径较大不宜直接在成品件进行对压痕直径测量比较麻烦应用适用于测定灰铸铁轴承合金材料硬度洛氏硬度：优点操作简单迅速压痕小可直接检验工件缺点压痕小代表性差测得值重复性差分散度大应用可直接检验工件用不同标尺可测定不同试样的硬度维氏硬度：优点角锥压痕清晰精确可靠可任意选择载荷不存在布氏硬度中关系约束不存在维氏硬度的不同标尺的硬度缺点测量过程繁琐应用如采用小载荷测量可得到显微维氏硬度可测极软极硬硬度表征材料的小范围抵抗变形的能力45钢调制后用洛氏淬火钢马氏体组织用维氏灰铸铁用布氏冲击韧性：反映金属材料对外来冲击载荷的抵抗能力低温脆性：当材料的应用温度低于某一温度时材料会出现有韧性状态变为脆性状态冲击韧性也明显下降的现象韧脆转变温度：由韧性断裂向脆性断裂转变的临界温度低于该温度则材料韧性急剧下降影响低温脆性的因素：材料内在因素（晶体结构化学成分晶粒尺寸金相组织）外部因素（试样尺寸和形状加载速率）测定冲击韧性 20钢需要开缺口灰铸铁高速钢不需开缺口同一材料采用拉伸和扭转试验方法扭转测得tk较低制成光滑试样和缺口试样进行拉伸试验光滑试样测得较低tk疲劳：工程构件在交变载荷作用下裂纹萌生并不断扩展最终导致构建断裂的过程称为疲劳过程疲劳极限：当应力低于某值时材料或构件承受无限多次应力循环或应变循环而不发生断裂。
材料物理性能期末复习考点
材料物理性能期末复习考点
1.力学性能
-弹性模量：描述材料在受力后能恢复原状的能力。
-抗拉强度和屈服强度：材料在受拉力作用下能够承受的最大应力。
-强度和硬度：表示材料对外界力量的抵抗能力。
-延展性和韧性：描述材料在受力下发生塑性变形时的能力。
-蠕变：材料在长期静态载荷下发生塑性变形的现象。
2.电学性能
-电导率：描述材料导电的能力。
-电阻率：描述材料导电困难程度的量。
-介电常数和介电损耗：材料在电场中储存和散失电能的能力。
-铁电性和压电性：描述材料在外加电场或机械压力下产生极化效应的能力。
-半导体性能：半导体材料的导电性能受温度、光照等因素的影响。
3.热学性能
-热导率：描述材料传热能力的指标。
-线热膨胀系数：描述材料在温度变化下线膨胀或收缩的程度。
-热膨胀系数：描述材料在温度变化下体积膨胀或收缩的程度。
-比热容：描述单位质量材料在温度变化下吸收或释放热能的能力。
-崩裂温度：材料在受热时失去结构稳定性的温度。
4.光学性能
-折射率：描述光在材料中传播速度的比值。
-透射率和反射率：描述光在材料中透过或反射的比例。
-吸收率：光在材料中被吸收而转化为热能的比例。
-发光性能：描述材料能否发光以及发光的颜色和亮度。
-线性和非线性光学效应：描述材料在光场中的响应特性。
以上是材料物理性能期末复习的一些考点，希望能帮助到你。
但需要注意的是，这只是一部分重点，你还需要结合教材和课堂笔记，全面复习和理解这些概念和原理。
祝你考试顺利！。
材料力学性能重点总结
材料力学性能重点总结1.强度：强度是材料抵抗外部载荷引起的破坏的程度，通常使用屈服强度、抗拉强度和抗压强度来评价。
强度越高，材料越能承受外部载荷。
2.韧性：韧性是材料在受力时发生塑性变形以及能够吸收能量的能力。
材料具有较高的韧性时，能够在受到巨大应力时仍然保持不破裂。
3.硬度：硬度是材料抵抗表面破坏的能力，也可以理解为材料的抗刮伤能力。
硬度可以衡量材料的耐磨性和耐磨损能力。
4.弹性模量：弹性模量是材料在受力后恢复原状的能力，可以评估材料在受力后的变形程度。
弹性模量越大，材料的刚性越高。
5.延展性：延展性是材料在受力时能够发生塑性变形而不破坏的能力。
延展性高的材料可以更好地适应复杂应力和形状变化。
6.断裂韧性：断裂韧性是材料在受到外部载荷时能够抵抗破坏的能力。
它是强度和韧性的综合指标，可评估材料在极限条件下的断裂性能。
7.蠕变性：蠕变性是材料在长期受力情况下发生的塑性变形。
材料的蠕变性能评估了其在高温和持续应力下的稳定性。
8.疲劳性：疲劳性是材料在受到反复应力循环后发生破坏的能力。
疲劳性能评估了材料在长期使用过程中的可靠性和耐久度。
9.冲击韧性：冲击韧性是材料在受到突然冲击加载时抵抗破坏的能力。
它可以评估材料在极端工作条件下的抗冲击性能。
10.耐腐蚀性：耐腐蚀性是材料抵抗环境介质侵蚀和化学反应的能力。
材料的耐腐蚀性能评估了其在特定环境中的稳定性和使用寿命。
以上是材料力学性能的重点总结，它们通常都与材料的微观结构、成分、加工工艺和使用条件有关。
通过评估和选择材料的力学性能，可以确保材料在各种应用中具有足够的强度、韧性和稳定性。
材料性能学复习资料
第一篇材料的力学性能第一章材料的弹性变形一、名词解释1、弹性变形：外力去除后，变形消失而恢复原状的变形。
P42弹性模量：表示材料对弹性变形的抗力，即材料在弹性变形范兩内，产生单位弹性应变的需应力。
P103、比例极限：是保证材料的弹性变形按正比例关系变化的最大应力。
P154、弹性极限：是材料只发生弹性变形所能承受的最大应力。
P155、弹性比功：是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。
P156、包格申效应：是指金属材料经预先加载产生少量塑性变形（残余应变小于4%）, 而后再同向加载，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。
P207、内耗：在加载变形过程中，被材料吸收的功称为内耗。
P21二、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）和（断裂）的能力。
P22、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。
P2三、选择题1、表示金属材料刚度的性能指标是（B ）。
P10A比例极限B弹性模量C弹性比功2、弹簧作为广泛应用的减振或储能元件，应具有较高的（C ）<> P16A塑性B弹性模量C弹性比功D硬度3、下列材料中（C ）最适宜制作弹簧。
A 08 钢B 45 钢C 60Si:Mn C T12 钢4、下列因素中，对金属材料弹性模量影响最小的因素是（D ）。
A化学成分B键合方式C晶体结构D晶粒大小四、问答题影响金属材料弹性模量的因素有哪些？为什么说它是组织不敬感参数？答：影响金属材料弹性模量的因素有：键合方式和原子结构、晶体结构、化学成分、温度及加载方式和速度。
弹性模量是组织不敬感参数，材料的晶粒大小和热处理对弹性模量的影响很小。
因为它是原子间结合力的反映和度量。
P11第二章材料的塑性变形一、名词解释1、塑性变形：材料在外力的作用于下，产生的不能恢复的永久变形。
P242、塑性：材料在外力作用下，能产生永久变形而不断裂的能力。
P523、屈服强度：表征材料抵抗起始塑性变形或产生微量塑性变形的能力。
材料性能学重点(完整版)
材料性能学重点(完整版)第一章1、 力—伸长曲线和应力—应变曲线，真应力—真应变曲线 在整个拉伸过程中的变形可分为弹性变形、屈服变形、均匀塑性变形及不均匀集中塑性变形4个阶段将力—伸长曲线的纵，横坐标分别用拉伸试样的标距处的原始截面积Ao 和原始标距长度Lo 相除，则得到与力—伸长曲线形状相似的应力（σ=F/Ao ）—应变（ε=ΔL/Lo ）曲线比例极限σp ， 弹性极限σe ， 屈服点σs ， 抗拉强度σb如果以瞬时截面积A 除其相应的拉伸力F ，则可得到瞬时的真应力S （S ＝F/A)。
同样，当拉伸力F 有一增量dF 时，试样瞬时长度L 的基础上变为L ＋dL ，于是应变的微分增量应是de ＝dL / L ，则试棒自L 0伸长至L 后，总的应变量为： 00ln 0L L L dL de e L e L ===⎰⎰2、3、比例极限和弹性极限是保证材料的弹性变形按正比比例极限σp关系变化的最大应力，即在拉伸应力－应变曲线上开始偏离直线时的应力值。
试样加载后再卸载，以不出现弹性极限σe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值4、弹性比功又称为弹性比能或应变比能，表示，是材料在弹性变形过程中吸收变形用ae功的能力。
一般可用材料弹性变形达到弹性极限时单位体积吸收的弹性变形功表示。
5、根据材料在弹性变形过程中应力和应变的响应特点，弹性可以分为理想弹性（完全弹性）和非理想弹性（弹性不完整性）两类。
对于理想弹性材料，在外载荷作用下，应力和应变服从虎克定律σ＝Mε，并同时满足3个条件，即：应变对于应力的响应是线性的；应力和应变同相位；应变是应力的单值函数。
材料的非理想弹性行为大致可以分为滞弹性、粘弹性、伪弹性及包申格效应等类型。
6、滞弹性（弹性后效）是指材料在快速加载或卸料后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。
7、粘弹性：指材料在外力作用下，弹性和粘性两种变形机理同是存在的力学行为，其特征是应变对应力的响应不是瞬时完成的，需要通过一个弛豫过程，但卸载后，应变恢复到初始值，不留下残余变形。
材料性能学重点(完整版)说课材料
材料性能学重点(完整版)第一章1、 力—伸长曲线和应力—应变曲线，真应力—真应变曲线 在整个拉伸过程中的变形可分为弹性变形、屈服变形、均匀塑性变形及不均匀集中塑性变形4个阶段将力—伸长曲线的纵，横坐标分别用拉伸试样的标距处的原始截面积Ao 和原始标距长度Lo 相除，则得到与力—伸长曲线形状相似的应力（σ=F/Ao ）—应变（ε=ΔL/Lo ）曲线比例极限σp ， 弹性极限σe ， 屈服点σs ， 抗拉强度σb如果以瞬时截面积A 除其相应的拉伸力F ，则可得到瞬时的真应力S （S ＝F/A)。
同样，当拉伸力F 有一增量dF 时，试样瞬时长度L 的基础上变为L ＋dL ，于是应变的微分增量应是de ＝dL / L ，则试棒自L 0伸长至L 后，总的应变量为：式中的e 为真应变。
于是，工程应变和真应变之间的关系为2、 弹性模数在应力应变关系的意义上，当应变为一个单位时，弹性模数在数值上等于弹性应力，即弹性模数是产生100%弹性变形所需的应力。
在工程中弹性模数是表征材料对弹性变形的抗力，即材料的刚度，其值越大，则在相同应力下产生的弹性变形就越小。
比弹性模数是指材料的弹性模数与其单位体积质量（密度）的比值，也称为比模数或比刚度3、 影响弹性模数的因素①键合方式和原子结构（不大）②晶体结构（较大）③ 化学成分（间隙大于固溶）④微观组织（不大）⑤温度（很大）⑥加载条件和负荷持续时间（不大）4、 比例极限和弹性极限比例极限σp 是保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力，即在拉伸应力－应变曲线上开始偏离直线时的应力值。
弹性极限σe 试样加载后再卸载，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值5、 弹性比功又称为弹性比能或应变比能，用a e 表示，是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。
一般可用材料弹性变形达到弹性极限时单位体积吸收的弹性变形功表示。
6、 根据材料在弹性变形过程中应力和应变的响应特点，弹性可以分为理想弹性（完全弹性）和非理想弹性（弹性不完整性）两类。
材料力学性能重点总结
材料力学性能重点总结1.强度：材料的强度是指材料抵抗外力破坏的能力。
常见的强度指标有屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。
屈服强度是指材料在受力后开始出现塑性变形的应力值；抗拉强度是指材料在拉伸状态下的最大应力值；抗压强度是指材料在受到压缩力时的最大应力值。
强度高的材料具有较高的抵抗破坏能力，适用于需要承受大力的场合。
2.韧性：韧性是材料在受力过程中能够吸收能量并发生大变形的能力。
具有良好韧性的材料能够抵抗冲击或拉伸等动力载荷的作用，不易发生断裂或失效。
韧性材料通常具有较高的延展性和断裂韧性。
3.硬度：硬度是材料抵抗刮擦或压痕的能力。
硬度高的材料具有较强的抗刮擦能力和耐磨损性能。
常用的硬度测试方法有洛氏硬度和布氏硬度等。
4.延展性：延展性是指材料在受力时的塑性变形程度。
延展性高的材料能够在受力后产生大的形变而不发生断裂。
材料的延展性通常与其抗拉强度、韧性和冷加工性能有关。
5.抗疲劳性：抗疲劳性是指材料在重复应力作用下不发生疲劳断裂的能力。
材料的抗疲劳性能决定了其在长期运行过程中的耐久性，具有抗疲劳性的材料能够在长期受力下保持稳定性能。
6.温度效应：材料在高温或低温环境下的性能表现。
高温下，材料可能会发生软化或氧化等变化，降低其强度和韧性；而低温下，材料可能变脆，容易发生断裂。
温度效应的了解对于材料的设计和应用非常重要。
除了上述重点性能指标外，材料力学性能还与其他因素有关，如材料的组织结构、制备工艺、应力条件等。
因此，在材料性能的研究和应用过程中，需要综合考虑多因素的影响。
综上所述，材料力学性能的研究对于材料的设计、选择和应用具有重要意义。
材料性能学期末总结
材料性能学绪论什么是材料的性能？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。
常用的塑性指标有：延伸率; 断面收缩率; 扭转数或扭转角; 极限压缩率; 冲击韧性2、简答 1）影响屈服强度的因素影响屈服强度的内在因素有：结合键、组织、结构、原子本性。
如将金属的屈服强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。
从组织结构的影响来看，可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度，这就是：(1)固溶强化；(2)形变强化；(3)沉淀强化和弥散强化；(4)晶界和亚晶强化。
影响屈服强度的外在因素有：温度、应变速率、应力状态。
随着温度的降低与应变速率的增高,材料的屈服强度升高，尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感，这导致了钢的低温脆化。
材料力学性能重点总结
材料力学性能重点总结1.强度：材料的强度是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力。
常用于评估材料抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。
强度与材料内部结构关系紧密，常用措施是通过原子间结合力和晶粒结构的稳定性提高强度。
2.韧性：材料的韧性是指承受冲击负载时材料能够发生塑性变形而不发生断裂的能力。
韧性与材料断裂韧度有关，断裂韧度越高，材料的韧性越好。
韧性的提高可以通过增加材料的塑性变形能力来实现，例如降低材料的晶界和相界的应力集中。
3.硬度：材料的硬度是指材料抵抗外部划痕或压痕的能力。
硬度可以用于评价材料的耐磨性和抗划伤性能。
通常，硬度较高的材料具有较好的耐磨性和较高的抗划伤能力。
硬度可以通过提高材料的晶粒尺寸和强化材料的位错密度来改善。
4.塑性：材料的塑性是指材料在受力后能够发生可逆性的非弹性形变的能力。
塑性变形是材料在受力过程中重要的变形方式，可以提高材料的韧性和变形能力。
材料的塑性与材料的熔点、晶粒尺寸和晶粒形态等因素有关。
5.疲劳寿命：材料的疲劳寿命是指材料在循环加载下能够承受的应力循环次数。
疲劳寿命是材料设计和选择的重要指标，特别是在机械和航空领域中。
疲劳寿命与材料中的微观缺陷、动态应力等因素密切相关。
6.脆性：材料的脆性是指材料在受力时容易发生断裂的性质。
脆性材料在受力作用下会发生紧急的破坏，通常不会发生明显的可逆塑性变形。
与韧性材料相比，脆性材料更容易发生断裂。
材料的脆性取决于材料中的缺陷结构和应力分布。
总的来说，材料力学性能是评价材料质量的重要指标。
强度、韧性、硬度、塑性、疲劳寿命和脆性是材料力学性能的关键指标。
合理设计和选择材料可以改善材料力学性能，提高材料的耐久性和可靠性。
材料性能学重点(完整版)
第一章1、 力—伸长曲线和应力—应变曲线，真应力—真应变曲线 在整个拉伸过程中的变形可分为弹性变形、屈服变形、均匀塑性变形及不均匀集中塑性变形4个阶段将力—伸长曲线的纵，横坐标分别用拉伸试样的标距处的原始截面积Ao 和原始标距长度Lo 相除，则得到与力—伸长曲线形状相似的应力（σ=F/Ao ）—应变（ε=ΔL/Lo ）曲线比例极限σp ， 弹性极限σe ， 屈服点σs ， 抗拉强度σb如果以瞬时截面积A 除其相应的拉伸力F ，则可得到瞬时的真应力S （S ＝F/A)。
同样，当拉伸力F 有一增量dF 时，试样瞬时长度L 的基础上变为L ＋dL ，于是应变的微分增量应是de ＝dL / L ，则试棒自L 0伸长至L 后，总的应变量为：式中的e 为真应变。
于是，工程应变和真应变之间的关系为2、 弹性模数在应力应变关系的意义上，当应变为一个单位时，弹性模数在数值上等于弹性应力，即弹性模数是产生100%弹性变形所需的应力。
在工程中弹性模数是表征材料对弹性变形的抗力，即材料的刚度，其值越大，则在相同应力下产生的弹性变形就越小。
比弹性模数是指材料的弹性模数与其单位体积质量（密度）的比值，也称为比模数或比刚度3、 影响弹性模数的因素①键合方式和原子结构（不大）②晶体结构（较大）③ 化学成分（间隙大于固溶）④微观组织（不大）⑤温度（很大）⑥加载条件和负荷持续时间（不大）4、 比例极限和弹性极限比例极限σp 是保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力，即在拉伸应力－应变曲线上开始偏离直线时的应力值。
弹性极限σe 试样加载后再卸载，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值5、 弹性比功又称为弹性比能或应变比能，用a e 表示，是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。
一般可用材料弹性变形达到弹性极限时单位体积吸收的弹性变形功表示。
6、 根据材料在弹性变形过程中应力和应变的响应特点，弹性可以分为理想弹性（完全弹性）和非理想弹性（弹性不完整性）两类。
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7、 努氏硬度适用于测定表面渗层、镀层及淬硬层的硬度，渗层截面上的硬度分布
8、 维氏硬度
维氏硬度的试验原理与布氏硬度基本相似， 是根据压痕单位面积所承受的载荷来计算硬
度值。维氏硬度试验所用的压头是两相对面夹角 α 为 136°的金刚石四棱锥体。在载荷 F 作
用下，试样表面被压出一个四方锥形压痕，测量压痕的对角线长度，计算压痕表面积
10、 包申格效应 ：材料经预先加载产生少量塑性变形（残余应变小于
4％），而后同向
加载，规定残余伸长应力，反向加载，规定残余伸长应力降低的象。
原因：预塑性变形，位错增殖、运动、缠结；
同相加载，位错运动受阻，残余伸长应
力增加；反向加载，位错被迫作反向运动，运动容易残余伸长应力降低。
可以通过热处理加以消除。 对材料进行较大的塑性变形或对微量塑变形的材料进行再结
时突然下降， 随后， 在外力不增加或上下波动的情况下试样可以继续伸长变形，
这种现象称
为材料在拉伸实验时的屈服现象
14、 屈服强度 材料屈服时所对应的应力值也就是材料抵抗起始塑性变形或产生微量的塑性变形的能 力，这一应力值称为材料的屈服强度（屈服点）
15、 影响金属材料屈服强度的因素 (1) 晶体结构 (2) 晶界与亚结构 (3) 溶质元素 (4) 第二相 (5) 温度 (6) 应变速率与应力状态
比弹性模数是指材料的弹性模数与其单位体积质量（密度）的比值，也称为比模数或比
刚度
3、 影响弹性模数的因素①键合方式和原子结构（不大）②晶体结构（较大）③
化学成分
（间隙大于固溶）④微观组织（不大）⑤温度（很大）⑥加载条件和负荷持续时间（不
大）
4、 比例极限和弹性极限
比例极限 σ p 是保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力，即在拉伸应力－
材料性能知识大全，永久收藏！
材料性能知识大全，永久收藏！5G蓝宝石 2020-04-09 08:34:171、关于拉伸力-伸长曲线和应力-应变曲线的问题低碳钢的应力－应变曲线a、拉伸过程的变形：弹性变形，屈服变形，加工硬化（均匀塑性变形），不均匀集中塑性变形。
b、相关公式：工程应力σ=F/A0 ；工程应变ε=ΔL/L0；比例极限σP；弹性极限σε；屈服点σS；抗拉强度σb；断裂强度σk。
真应变e=ln(L/L0)=ln(1+ε) ；真应力s=σ(1+ε)= σ*eε 指数e为真应变。
c、相关理论：真应变总是小于工程应变，且变形量越大，二者差距越大；真应力大于工程应力。
弹性变形阶段，真应力—真应变曲线和应力—应变曲线基本吻合；塑性变形阶段两者出线显著差异。
2、关于弹性变形的问题a、相关概念弹性：表征材料弹性变形的能力刚度：表征材料弹性变形的抗力弹性模量：反映弹性变形应力和应变关系的常数，E=σ/ε ；工程上也称刚度，表征材料对弹性变形的抗力。
弹性比功：称弹性比能或应变比能，是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力，评价材料弹性的好坏。
包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形，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。
滞弹性：（弹性后效）是指材料在快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。
弹性滞后环：非理想弹性的情况下，由于应力和应变不同步，使加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线。
金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力，称为金属的循环韧性，也叫内耗b、相关理论：弹性变形都是可逆的。
理想弹性变形具有单值性、可逆性，瞬时性。
但由于实际金属为多晶体并存在各种缺陷，弹性变形时，并不是完整的。
弹性变形本质是构成材料的原子或离子或分子自平衡位置产生可逆变形的反映单晶体和多晶体金属的弹性模量，主要取决于金属原子本性和晶体类型。
包申格效应；滞弹性；伪弹性；粘弹性。
包申格效应消除方法：预先大塑性变形，回复或再结晶温度下退火。
材料物理性能基础知识点汇总
<<材料物理性能>>基础知识点一，基本概念：1.摩尔热容: 使１摩尔物质在没有相变和化学反应的条件下，温度升高1K所需要的热量称为摩尔热容。
它反映材料从周围环境吸收热量的能力。
2.比热容：质量为1kg的物质在没有相变和化学反应的条件下，温度升高1K所需要的热量称为比热容。
它反映材料从周围环境吸收热量的能力。
3.比容：单位质量（即1kg物质）的体积，即密度的倒数（m3/kg）。
4.格波：由于晶体中的原子间存在着很强的相互作用，因此晶格中一个质点的微振动会引起临近质点随之振动。
因相邻质点间的振动存在着一定的位相差，故晶格振动会在晶体中以弹性波的形式传播，而形成“格波”。
5.声子（Phonon）: 声子是晶体中晶格集体激发的准粒子，就是晶格振动中的简谐振子的能量量子。
6.德拜特征温度: 德拜模型认为:晶体对热容的贡献主要是低频弹性波的振动，声频支的频率具有0～ωmax分布,其中,最大频率所对应的温度即为德拜温度θD,即θD=ћωmax/k。
7.示差热分析法（Differential Thermal Analysis, DTA ）: 是在测定热分析曲线（即加热温度T与加热时间t的关系曲线）的同时，利用示差热电偶测定加热（或冷却）过程中待测试样和标准试样的温度差随温度或时间变化的关系曲线ΔT~T（t），从而对材料组织结构进行分析的一种技术。
8.示差扫描量热法（Differential Scanning Calorimetry, DSC）: 用示差方法测量加热或冷却过程中，将试样和标准样的温度差保持为零时，所需要补充的热量与温度或时间的关系。
9.热稳定性（抗热振性）：材料承受温度的急剧变化（热冲击）而不致破坏的能力。
10.塞贝克效应：当两种不同的导体组成一个闭合回路时，若在两接头处存在温度差则回路中将有电势及电流产生，这种现象称为塞贝克效应。
11.玻尔帖效应：当有电流通过两个不同导体组成的回路时，除产生不可逆的焦耳热外，还要在两接头处出现吸热或放出热量Q的现象。
材料性能学1
材料性能学1第一章1、P 点以下: F 和Δl 为线性关系e 点以内（F<="">A 点（F=FA ）: 出现塑性变形A 点到C 点：不均匀的屈服塑性变形C 点到B 点（FB 为Fmax ）：均匀塑性变形B 点后：不均匀塑性变形，局部区域产生颈缩k 点：试样断裂拉伸过程变形包括弹性变形、屈服变形、均匀塑性变形和不均匀集中变形等4个阶段。
2、工程应力ζ：载荷F 除以试样的原始截面积A0工程应变δ：伸长量Δl 除以原始标距长度l0σ(纵坐标)—δ (横坐标)曲线即为应力—应变曲线3、ζP —比例极限ζe —弹性极限ζs —屈服点ζb —抗拉强度4、按材料在拉伸断裂前是否发生塑性变形，将材料分为脆性材料和塑性材料两大类。
脆性材料：曲线特征，在拉伸断裂前，只发生弹性变形，不发生塑性变形，在最高载荷点处断裂。
弹性模量E 应力—应变曲线与横轴夹角α的大小表示材料对弹性变形的抗力E=tan α 虎克(Hooke)定律在弹性变形阶段，应力与应变成正比ζ= E δ E 为弹性模量。
刚度：在弹性变形范围内，材料在外载荷下抵抗变形的能力称为刚度。
构件刚度不足，会造成过量弹性变形而失效。
刚度的定义：0/(11)σ= -F A 0δ/(12)=? -l l对于一定材料的制件，刚度只与其截面积成正比。
可见要增加零(构)件的刚度，要么选用正弹性模量E高的材料，要么增大零(构)件的截面积A 。
但对于空间受严格限制的场合，往往既要求刚度高，又要求质量轻，因此加大截面积是不可取的，只有选用高弹性模量的材料才可以提高其刚度。
即比弹性模量(弹性模量/密度)要高。
弹性比功是指材料吸收变形功而不发生永久变形的能力，它标志着材料开始塑性变形前单位体积材料所吸收的最大弹性变形功，是一个韧度指标（影线面积）式中，ζe为弹性极限，εe为与弹性极限对应的弹性应变。
欲提高材料的弹性比功，途径有二：提高ζe或者降低E。
由于ζe 是二次方，所以提高ζe 对提高弹性比功的作用更显著。
材料性能学_总结
比例极限p σ是保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力，即在拉伸应力－应变曲线上开始偏离直线时的应力值。
弹性极限e σ是材料发生弹性变形的最大应力，在撤消这个应力后，材料能完全恢复。
s σ：屈服极限—屈服强度， s σ=Fs/A0 材料屈服时对应的应力值也就是材料抵抗起始塑性变形或产生微量塑性变形的能力，这一应力值称为材料的屈服强度。
b σ：抗拉强度—断裂抗力，0A F bb =σ 试样拉断过程中最大实验力所对应的力。
弹性比功e a ：弹性变形过程中吸收变形功的能力。
滞弹性：快速加载或者卸载后，材料随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。
伪弹性是指在一定的温度条件下，当应力达到一定水平后，金属或合金将产生应力诱发马氏体相变，伴随应力诱发相变产生大幅度的弹性变形的现象。
包申格效应是指，金属材料经预先加载产生少量塑性变形（残余应变小于4％），而后再同向加载，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。
粘弹性是指材料在外力作用下，弹性和粘性两种变形机理同时存在的力学行为。
其特征是应变对应力的响应（或反之）不是瞬时完成的，需要一个弛豫过程，但卸载后，应变恢复到初始值，不留下残余变形。
式中的e 为真应变。
于是，工程应变和真应变之间的关系为)1ln(lnε+==L Le 金属材料常见的塑性变形机理为晶体的滑移和孪生两种。
多晶体金属材料，由于各晶粒的位向不同和晶界的存在，塑性变形复杂，有如下特点： （1）各晶粒变形的不同时性和不均匀性； （2）各晶粒变形的相互协调性。
影响金属材料屈服强度的因素：1.晶体结构、2.晶界与亚结构、3.溶质元素、4.第二相、5.温度、6.应变速率与应力状态金属材料应变硬化的机理：是塑性变形过程中的多系滑移和交滑移造成的。
应变硬化指数n ：nKe S = S 真应力，e 真应变，K 硬化系数 缩颈是变形集中于局部区域的特殊状态拉伸断裂 分类：①脆性与韧性断裂：按宏观塑性变形的程度； ②穿晶和沿晶断裂：按裂纹扩展的途径； ③解理和剪切断裂：按微观断裂机理；④正断和切断：按作用力的性质。
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比例极限：材料在不偏离应力与应变正比关系下所能承受的最大应力弹性极限：在应力去除不遗留任何永久变形的条件下材料能承受的最大应力弹性模量：在应力-应变关系意义上弹性模量是产生单位弹性变形所需的应力在工程中弹性模量是表征材料对弹性变形抗力即材料的刚度弹性比功：又称弹性比能或应变比能是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力可用材料弹性变形达到弹性极限时单位体积吸收的弹性变形功表示包申格效应：金属材料预先加载产生少量塑性变形而后在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金属材料的力学性能是指在载荷作用下其抵抗变形和断裂的能力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过程影响金属材料弹性模量的因素键合方式晶体结构化学成分微观组织温度及加载方式和速度弹性变形：材料在外力作用下变形当外力取消后材料变形即可消失并能完全恢复原来形状这种可恢复的变形成为弹性形变屈服强度：屈服是表征材料抵抗起始塑性变形或产生微量塑性变形能力所对应的应力值强度极限：物体在外力作用下发生破坏时出现的最大应力塑性：材料在外力作用下材料能稳定的发生永久变形而不破坏其完整性的能力超塑性：材料在一定内部条件外部条件下呈现出异常低的流变抗力异常高的流变性能的性能的现象一般是非晶态固态或玻璃金属塑性的指标有延伸率和断面收缩率单晶体的塑性变形方式有滑移和孪生影响金属材料屈服强度因素晶体结构（晶格阻力）摩擦阻力境界阻力溶质元素影响金属材料塑性强度的因素晶体结构晶粒大小位错第二相元素原子韧性断裂：材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的的断裂过程，一般裂纹扩展较慢消耗大量塑性变形能光滑拉伸试样的断面收缩率小于5％脆性断裂：材料断裂前基本上不产生明显的的宏观塑性变形没明显预兆往往表现为突然地快速断裂过程有很大危险性光滑拉伸试样的断面收缩率大5％剪切断裂：材料在切应力作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂解理断裂：在正应力作用下由于原子间结合键破坏硬引起的沿特定晶面发生脆性穿晶断裂断裂韧度：当应力或裂纹尺寸增大到临界值也就是在裂纹尖端足够大的范围内应力达到了材料的断裂强度裂纹便失稳扩展而导致材料的材料断裂这是裂纹尖端应力场强度参量K达到的临界值为记为断裂韧度影响材料断裂韧性的因素：受材料的化学成分组织结构基体相结构和晶体尺寸夹杂和第二相显微组织应变速率温度材料中裂纹的形核和扩展的研究是微观断裂力学的核心问题材料的断裂过程大多包括裂纹的萌生和扩展按照断裂前材料宏观变形的程度分为脆性断裂和韧性断裂按照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解理断裂和剪切断裂韧性断裂断口一般呈杯锥状断口特征三要素由纤维区放射区剪切唇3个区域组成裂纹扩展的基本方式是张开滑开撕开裂纹3种以张开裂纹最为危险剪切断裂和解理断裂的特征：剪切断裂单晶体产生纯剪切断裂断口呈锋利锲型多晶体沿着相互交叉的滑移面滑动微观断口呈蛇形滑动花样微观断口特征花样则是断口分布大量锲窝解理断裂断口由许多相当于晶粒大小的解理面集合成特征为解理台阶河流花样舌状花样应力软性系数：有三个主应力σ1σ2σ3（1>2>3）最大切应力τmax=(σ1-σ3)/2最大正应力max=σ1-ν（σ2+σ3） v为泊松比则两者之间的比值为应力软性系数抗弯强度:材料抵抗弯曲而不断裂的能力应力状态最软的加载方式是单相压缩这方法易于显示材料的塑性行为可用于考察脆性材料的塑性指标测试灰铸铁和陶瓷材料的塑性指标可选择压缩试验方法扭转试验的应用与特点：1.扭转可用于测定在拉伸时表现为脆性或低塑性材料的性能 2.扭转能较敏感的反映材料表面硬化层性能可用于对表面强化工艺进行研究或对构件热处理表面检验 3.塑性变形均匀不出现颈缩可精确测定高塑性材料变形抗力4.扭转试验是测定材料切断强度最可靠方法5.可明确区分材料的断裂方式是正切还是切断弯曲试验的应用与特点：1.应力状态与拉伸试验类似适用与加工不方便的脆性材料2.难以测定高塑性材料强度3.可以灵敏反映材料的表面缺陷可用于灰铸铁硬质合金陶瓷材料工具钢的抗弯强度布氏硬度：优点压痕面积大硬度值能反映较大区域内组成相的平均性能数据稳定重复性高缺点压痕直径较大不宜直接在成品件进行对压痕直径测量比较麻烦应用适用于测定灰铸铁轴承合金材料硬度洛氏硬度：优点操作简单迅速压痕小可直接检验工件缺点压痕小代表性差测得值重复性差分散度大应用可直接检验工件用不同标尺可测定不同试样的硬度维氏硬度：优点角锥压痕清晰精确可靠可任意选择载荷不存在布氏硬度中关系约束不存在维氏硬度的不同标尺的硬度缺点测量过程繁琐应用如采用小载荷测量可得到显微维氏硬度可测极软极硬硬度表征材料的小范围抵抗变形的能力45钢调制后用洛氏淬火钢马氏体组织用维氏灰铸铁用布氏冲击韧性：反映金属材料对外来冲击载荷的抵抗能力低温脆性：当材料的应用温度低于某一温度时材料会出现有韧性状态变为脆性状态冲击韧性也明显下降的现象韧脆转变温度：由韧性断裂向脆性断裂转变的临界温度低于该温度则材料韧性急剧下降影响低温脆性的因素：材料内在因素（晶体结构化学成分晶粒尺寸金相组织）外部因素（试样尺寸和形状加载速率）测定冲击韧性 20钢需要开缺口灰铸铁高速钢不需开缺口同一材料采用拉伸和扭转试验方法扭转测得tk较低制成光滑试样和缺口试样进行拉伸试验光滑试样测得较低tk疲劳：工程构件在交变载荷作用下裂纹萌生并不断扩展最终导致构建断裂的过程称为疲劳过程疲劳极限：当应力低于某值时材料或构件承受无限多次应力循环或应变循环而不发生断裂。
这一应力值称为材料的疲劳极限疲劳断裂的特点：1.低应力延时断裂是具有寿命的断裂2.低应力脆性断裂一般低于屈服应力之下发生3.对缺口裂纹和组织缺陷十分敏感4.过程包括裂纹萌生和扩展两个过程影响材料疲劳强度的因素：载荷条件（应力状态平均应力过载情况次载锻炼）载荷频率间隙环境温度环境介质表面状态尺寸因素表面强化及残余应力的影响材料成分及组织的影响疲劳断裂过程由萌生扩展断裂3个阶段典型疲劳断口有三个区域疲劳源区疲劳裂纹扩展区瞬间断裂区疲劳裂纹一般发源于表面应力集中的地方组织缺陷处磨损：在工件运转时机件相互接触并产生相对运动从而产生摩擦摩擦造成接触表面损耗使机件尺寸发生变化表面材料逐渐损失并造成损伤分为黏着磨损磨料磨损腐蚀磨损解除疲劳磨损黏着磨损：当摩擦表面相对滑动时由于粘着节点发生剪切断裂被剪切的材料或脱落成磨屑或由一个表面迁移到另一个表面跑合（磨合）：机件刚开始工作时接触表面总是有一定粗糙度真实接触面积较小磨损速率很小附着表面被逐渐磨平真实接触面积逐渐增大磨损速率减缓的过程机件的磨损过程分为三个阶段：1.跑合阶段（磨损速率随时间的增加而逐步降低）2.稳定磨损阶段（磨损速率几乎保持不变） 3.剧烈磨损阶段（磨损速率随时间增大而迅速增大蠕变：材料在一定温度和恒应力作用下随时间增加而慢慢塑性变形的现象高温：相对于材料熔点的温度一般为（0.4~0.5）Tm蠕变极限：材料在长期高温荷载作用下抵抗塑性变形的能力持久强度：在规定温度下达到规定的持续时间而不发生断裂的应力值应力松弛：材料在恒变形条件下随时间延长弹性应力逐渐降低的现象松弛稳定度：用于评价材料在高温下的预警能力影响材料高温力学性能的因素：材料化学成分冶炼及热处理工艺状态晶粒尺寸应力腐蚀：金属材料在特定腐蚀介质和应力共同作用下发生的脆性断裂分为孕育期裂纹扩展期失稳断裂氢裂：进入晶格中的氢原子和应力的共同作用导致金属材料产生脆性断裂金属材料产生应力腐蚀的条件：特定材料特定腐蚀介质拉应力金属防止发生腐蚀的措施：根据环境条件合理选择金属或合金尽量减少或消除机件中的残余拉应力改变材料的服役环境控制金属材料的电极电位采取有效的涂层保护金属材料产生应力腐蚀的机理：钝化膜破裂理论闭塞电池理论氢致开裂理论发生应力腐蚀的来源：残余应力材料承受外加载荷造成的应力细晶强化：通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法，工业上用来提高材料强度位错强化：塑性变形时位错之间相互反应、位错受到阻碍不断塞积、材料中的溶质原子、第二相等都会阻碍位错运动，从而使材料出现加工硬化的现象金属材料中最有效的强化方式之一固溶强化：纯金属经适当的合金化后强度和硬度提高的现象实质是溶质原子的长程应力场和位错的交互作用导致位错运动受阻分为有序和无序固溶体弥散强化：采用粉末冶金或内氧化等工艺方法在材料基体中产生细小弥散的第二相质点阻碍位错运动而使材料强度和硬度提高的方法是材料强度和塑性的综合表现表征材料在变形和断裂过程中吸收能量的能力热焓：表示物质系统能量的一个状态函数热容：当物质吸收热量温度升高温度温度每升高1K所吸收到的热量比容：单位质量物质所占容积称为比容数值上是密度的倒数平均线膨胀系数：物体从确定的温度t1至t2时,温度平均每变化1℃相应的线热膨胀率材料的热学性能包括热容热膨胀热传导热稳定性固体材料的比热热膨胀热传导等热性能与晶格震动有关居里点：材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度饱和磁化强度：磁性材料在外加磁场中被磁化时所能够达到的最大磁化强度时称为饱和磁化强度矫顽力：反映铁磁材料保持剩磁状态的能力磁滞损耗：铁磁材料在磁化过程中曲磁滞现象引起的能量损耗磁致伸缩：铁磁材料由于磁化状态的改变其尺寸在各方向发生变化去掉外磁场后其又恢复原来的长度的现象磁畴：指磁性材料内部的一个个小区域可自发磁化三种磁介质的磁化曲线与磁化特征【看书和作业】软磁材料的性能特征：矫顽力和磁滞损耗低电阻率较高磁通变化产生的涡流损耗小高磁导率高饱和磁感应强度某些材料的磁滞回线呈矩形要求有高矩形比硬磁材料的性能特征：高剩磁高矫顽力高饱和磁应力强度难长久保持强磁性难退磁最大磁能积大材料的磁性来源于原子的固有磁性抗磁性来源于电子轨道运动在外加磁场作用下顺驰性来源于原子固有磁矩在外加磁场下产生产生铁磁性的充要条件：原子本身磁矩不为0 和有一定晶体结构对铁磁质性能的影响1.温度：温度高金属原子热运动加剧使铁磁性饱和磁化强度下降（磁感应强度矫顽力）当高到居里点时磁化强度降至0使铁磁性消失变为顺磁性2.形变：冷塑性变形使金属中点缺陷和位错密度增高造成点阵畸变加大内应力升高使磁导率减小而矫顽力增高而不影响饱和磁化强度再经结晶退火后内应力消除各磁性参数恢复正常3.晶粒度：晶粒越细晶界影响区越大磁导率越低矫顽力越高4.形成固溶体及多相合金：铁磁性金属融入抗磁性元素时饱和磁化强度随组元含量增加而降低形成固溶体饱和磁化强度随成分单调连续变化电阻率：表示物质电阻特性的物理量R=ρ*L/s相对电导率：是试样电导率与某一标准比值的百分数以密度为8.89g/cm3 长度为1m 重量为1g 电阻为0.15328Ω的退火铜线为标准 %IACS=电导率/58.0*100% 马基申定律：固溶体电阻率看成金属基本电阻率p（T）和参与电阻率p阻超导现象：物体的直流电阻率在一定低温下突然消失没有电阻电流经超导体不发生热损耗形成超强电流从而产生超强磁场电阻率和本质表达式σ=ne2l/2mv平=ne2t平/2m外部条件对金属材料导电性能的影响：温度：电阻率睡温度升高而增大冷塑性变形使电阻率增大淬火使电阻率升高一般形成的固溶体合金电阻率增高金属化合物键和性质发生变化导电能力差。