西工大——材料性能学期末考试总结
材料性能与测试-期末复习题
材料性能与测试-复习题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？2) 金属材料应变硬化的概念和实际意义。
3) 高分子材料的塑性变形机理。
4) 拉伸断裂包括几种类型？什么是拉伸断口三要素？如何具体分析实际构件的断裂[提示：参考课件的具体分析实例简单作答]？5) 查阅国家标准和相关参考书，简要回答测试金属材料和陶瓷材料的弹性模量时，采用的方法有什么区别？测试弹性模量的静态法和动态法的原理是什么？3、计算：1) 一个拉伸试样，标距50mm，直径13mm，实验后将试样对接起来后测量标距81mm，伸长率多少？若缩颈处最小直径6.9mm, 断面收缩率是多少？第二章其它静载下力学性能1、名词解释：应力状态软性系数剪切弹性模量抗弯强度缺口敏感度硬度2、简答1) 简述硬度测试的类型、原理和优缺点？[至少回答三种]2) 简述扭转实验、弯曲实验的特点？渗碳淬火钢、陶瓷玻璃试样研究其力学性能常用的方法是什么？3) 有下述材料需要测量硬度，试说明选用何种硬度实验方法？为什么？a. 渗碳层的硬度分布，b. 淬火钢，c. 灰口铸铁，d. 硬质合金，e. 仪表小黄铜齿轮，f. 高速工具钢，g. 双相钢中的铁素体和马氏体，h. Ni基高温合金，i. Al 合金中的析出强化相，j. 5吨重的大型铸件，k. 野外矿物第三章冲击韧性和低温脆性1、名词解释：冲击韧度冲击吸收功低温脆性韧脆转变温度迟屈服2、简答1) 缺口冲击韧性实验能评定哪些材料的低温脆性？哪些材料不能用此方法检验和评定？[提示：低中强度的体心立方金属、Zn等对温度敏感的材料，高强度钢、铝合金以及面心立方金属、陶瓷材料等不能]2) 影响材料低温脆性的因素有哪些？3试计算：a. 绘制冲击功－温度关系曲线；b. 试确定韧脆转变温度；c. 要为汽车减震器选择一种钢，它在－10℃时所需的最小冲击功为10J，问此种钢适合此项应用么？第四章断裂韧性1、名词解释：应力场强度因子断裂韧度低应力脆断2、简答a. 格里菲斯公式计算的断裂强度和理论断裂强度差异？奥罗万修正计算适用范围？b. K l和K lC的异同？c. 断裂韧性的影响因素有哪些？如何提高材料的断裂韧性？3、计算：a. 有一材料，模量E＝200GPa, 单位面积的表面能γS＝8 J/m2, 试计算在70MPa的拉应力作用下，该裂纹的临界裂纹长度？若该材料裂纹尖端的变形塑性功γP＝400 J/m2，该裂纹的临界裂纹长度又为多少？[利用格里菲斯公式和奥罗万修正公式计算]b. 已知α-Fe的(100)晶面是解理面，其表面能是2 J/m2，杨氏模量E＝200 GPa，晶格常数a0＝0.25nm，试计算其理论断裂强度？c. 马氏体时效钢的屈服强度是2100MPa，断裂韧度66MPa·m1/2，用这种材料制造飞机起落架，最大设计应力为屈服强度的70％，若可检测到的裂纹长度为2.5mm ，试计算其应力强度因子，判断材料的使用安全性。
西北工大试题总结
1.纳米材料有哪些微观结构特点？这些结构特点为什么会引起宏观物理性能的变化？纳米材料有哪些特殊性？答：所有的纳米材料具有3个共同的结构特点：纳米尺度结构单元，大量的界面或自由表面以及各纳米单元之间存在着或强或弱的交互作用。
在纳米尺度内，分子和原子相互作用强烈影响材料的宏观物理性能，纳米材料之所以能具备独到的特殊性，是由于当组成物质的某一项的某一维的尺度缩小到纳米级别时，物质的物理性能将出现根本不是其任一组份所能比拟的改变。
纳米材料的特性：（1）表面与界面效应，这是指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。
（2）小尺寸效应，当纳米微粒尺寸与光波波长，传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，它的周期性边界被破坏，从而使其声、光、电、磁，热力学等性能呈现出“新奇”的现象。
（3）量子尺寸效应，当粒子的尺寸达到纳米量级时，费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级。
当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时，会出现纳米材料的量子效应，从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化。
（4）宏观量子隧道效应。
微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。
纳米粒子的磁化强度等也有隧道效应，它们可以穿过宏观系统的势垒而产生变化，这种被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。
2.具备什么性能的材料称为半导体？表征载流子特性的主要参数有哪些？如何定义？半导体：电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质称为半导体。
本征半导体：不含杂质且无晶格缺陷的半导体称为本征半导体。
P型半导体的导电特性：它是靠空穴导电，掺入的杂质越多，多子（空穴）的浓度就越高，导电性能也就越强。
N型半导体：在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，形成N型半导体。
表征载流子特性的主要参数有载流子浓度和迁移率。
载流子浓度：单位体积的载流子数目。
西工大——材料性能学期末考试总结
材料性能学第一章材料单向静拉伸的力学性能一、名词解释。
1.工程应力:载荷除以试件的原始截面积即得工程应力σ，σ=F／A0。
2.工程应变：伸长量除以原始标距长度即得工程应变ε，ε=Δl／l0。
3.弹性模数：产生100％弹性变形所需的应力。
4.比弹性模数（比模数、比刚度）：指材料的弹性模数与其单位体积质量的比值。
（一般适用于航空业）5.比例极限σp：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。
6.弹性极限σe：弹性变形过渡到弹-塑性变形（屈服变形）时的应力。
7.规定非比例伸长应力σp：即试验时非比例伸长达到原始标距长度(L0)规定的百分比时的应力。
8.弹性比功(弹性比能或应变比能) a e: 弹性变形过程中吸收变形功的能力，一般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来表示。
9.滞弹性：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。
10.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。
11.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的弹性变形的现象。
12.包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形（1-4%），然后再同向加载，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。
13.内耗：弹性滞后使加载时材料吸收的弹性变形能大于卸载时所释放的弹性变形能，即部分能量被材料吸收。
（弹性滞后环的面积）14.滑移：金属材料在切应力作用下,正应力在某面上的切应力达到临界切应力产生的塑变,即沿一定的晶面和晶向进行的切变。
15.孪生：晶体受切应力作用后,沿一定的晶面(孪生面)和晶向(孪生方向)在一个区域内连续性的顺序切变,使晶体仿佛产生扭折现象。
16.塑性：是指材料断裂前产生塑性变形的能力。
17.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。
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对显示波性的微观粒子，如果要愈加精确地测量某一个 量，另一个量就愈加测不准。
不是测量仪器不够准确
15、是否可以将p,x同时测准？为什么？
15、答
根据 Δx·Δp≥h 测不准关系
Δx位置测准 Δp动量测准
Δp≥h/Δx→∞ Δx≥h/Δp→∞
a: 固溶强化强度不够高；电阻率增加；Al价格昂贵，不宜用于高 压输电线 b: 铝合金第二相强化、加工硬化等
14
复习题 第一章-答案
3、微观粒子具有波性，它表示的物理意义是什么？ 3、答：
以电子为例：电子是微观粒子，具有波性。这种电子波是一
种具有统计规律的几率波。
几率波它决定了电子在空间某个位置出现的几率。 空间位置坐标(x,y,z)，波函数为Φ(x,y,z,t)，t表示在t时 刻，电子在空间(x,y,z)出现的几率。
函数写为Φ（x，y，z，t）或Φ（r,t）
4、请对经典自由电子学说，量子电子理论及能带理论进行比较。 4、答：
15
E 1 m v2 2
3 kT 2
P 1V 1 P 2V 2
E总
3 5
NE
大
E
3 5
E大
Z (E ) E
16
5、解释费密分布函数图的物理意义。 5、答：
f (E)
1
expEkTEF
37
7. 答：铁磁性材料被磁化后，内部形成于外磁场方向相反 的磁场Hd。退磁场与磁化强度M成正比；退磁因子与铁 磁体的形状有关。闭合环形试样无退磁场，最易磁化
8. 答：铁磁性物质内部存在很强的“分子场”，在此作用 下，原子磁矩。。。P303
大一工程材料期末总结
大一工程材料期末总结随着工程材料学期末考试的结束，我对于这个学期所学的知识和技能进行了一次全面的总结和反思。
在这个学期里，我系统地学习了关于工程材料的基础知识，包括材料的类型、结构与性能、加工与制备等方面内容。
通过这些学习，我不仅对于工程材料有了更深入的了解，还提高了自己的学习能力和解决问题的能力。
首先，我在这个学期对于工程材料的分类和性能有了更加清晰的认识。
在课堂上，老师详细地介绍了金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料等不同类型的工程材料，并对于它们的性能进行了讲解。
通过学习，我明白了不同类型的材料适用于不同的工程环境和应用场景。
例如，金属材料具有较高的强度和导电性能，在结构工程和电子行业中有着广泛的应用；陶瓷材料则具有良好的耐磨、耐高温和绝缘性能，常用于制造刀具和炉具等；高分子材料则具有轻质、耐腐蚀和低成本等特点，广泛用于塑料制品和纺织品等领域。
掌握了这些知识后，我能够更好地选择和应用不同类型的材料，以满足工程的需要。
其次，我通过这个学期的学习对于材料的结构和性能有了更深入的理解。
在工程材料学课程中，我学习了晶体结构、晶体缺陷和相变等知识。
这些知识让我认识到材料的性能与其结构之间的紧密联系。
例如，晶体材料的性能与晶格结构、晶体缺陷和晶界结构等因素密切相关。
通过了解和分析这些因素，我们可以预测和改变材料的力学性能、热学性能和电学性能等。
另外，我还学习了固溶体、相图和热处理等知识，通过这些学习，我了解了材料结构的变化对于材料性能的影响。
例如，通过固溶体和相图的理论，我们可以预测和调控合金的相变温度和相变过程，从而改变合金的硬度、强度和耐蚀性等。
再次，在这个学期的学习中，我还学会了运用实验方法对于材料进行性能测试和分析。
在材料实验室课程中，我学到了常见的材料测试方法，包括拉伸、硬度、冲击和腐蚀等。
通过掌握这些实验方法，我能够系统地对材料进行性能测试，并通过结果进行数据分析和结论的得出。
通过这些实验，我不仅可以验证理论知识的正确性，还能够了解材料的实际应用效果和潜在问题。
材料科学与工程基础期末考试复习解答题汇总 (2)
( 2分 )
含0.18%碳的碳钢在927℃进行气体渗碳，D = 1.28χ10-11m2/s, 若表面的碳含量为1％，试求距表面0.60mm处的碳含量达到 0.30％所需的时间。 ( 8分 ) CS =1％, C0=0.18% , Cx= 0.30％ , 1.28χ10-11m2/s, X=0.60*10-3 m , D =
复合材料是由二种或二种以上的材料组合而成的物质，因而 其结合键非常复杂，不能一概而论。
3 比较键能大小和各种结合键的主要特点。
化学键能 >物理键能， 共价键能 ≥离子键能 > 金属键能 > 氢键能> 范氏键能 共价键中：叁键键能 > 双键键能 > 单键键能 金属键，由金属正离子和自由电子，靠库仑引力结合，电 子的共有化，无饱和性，无方向性； 离子键以离子为结合单元，无饱和性，无方向性； 共价键共用电子对，有饱和性，有方向性； 范德华力，原子或分子间偶极作用，无方向性，无饱和性； 氢键，分子间作用力，氢桥，有方向性和饱和性。
10．在912℃时，铁从bcc转变为fcc。此温度时铁的两种结构的 原子半径分别为0.126nm和0.129nm,试求其结构变化时的体积 变化率为多少? (9分) 两个bcc铁晶胞 (2个铁原子/晶胞)，一个fcc铁晶胞(4个铁原 子/晶胞)均含有4个铁原子 两个bcc铁晶胞 : V＝2a3＝2×(4×0.126/ 31/2)3＝0.0493 nm3 ( 2分) 一个fcc铁晶胞: V＝a3＝(4×0.129/ 21/2)3＝0.0486 nm3 ( 2分) 912℃结构变化时,体积变化率为: ΔV/ V0＝（0.0486- 0.0493/0.0493＝-0.014＝-1.4% 从室温加热铁到912℃时，体积逐渐增大； 912℃时，铁从bcc转变为fcc，体积减小； 912℃到1000℃，体积逐渐增大；
材料性能学期末考试试题
材料性能学期末考试试题A一、判断题（1）退火碳钢的力学—伸长曲线是一种最典型的拉伸曲线（2）在单向拉伸过程中，绝大部分固体材料都首先产生弹性变形，除去外力后变形消失而恢复原状，因此所有变形都有可逆的特点。
（3）应力腐蚀宏观短裤形貌中，齐雅雯扩展区常可见黑色或灰黑色的腐蚀产物或氧化现象。
（4）弹性后效是指材料在快速加载或卸载后，随着时间的延长而产生的附件弹性应变的性能（5）屈服强度是一个组织不敏感的力学参量。
（6）材料的塑性变形是微观结构的相邻部分参数临时性位移。
（7）金属材料高温力学性能中的温度高低是以其”约比温度”为标准的，即T/Tm＞0.5为高温状态。
（8）材料的理论断裂强度比实际断裂强度小。
（9）材料基体相结构不同，材料发生塑性变形的难易和断裂的机理不同。
（10）冲蚀磨损是接触面之间纯在着硬质粒子时所产生的一种磨损。
二、选择题（3）在实际应用的材料中，大多数属以下哪些材料？A单晶材料B多晶材料C支晶体材料D非晶材料（4）下列不属于接力断裂的基本微观特征的是？A韧窝B理解台阶C舌状花样D河流花样（5）下面有关断裂韧度的说法，错误的是？A断裂韧度是材料的固有性能，是可以通过实验方法测定的材料常数B断裂韧度表证金属材料抵抗裂纹失稳扩展的能力C断裂韧度随强度的升高而升高D细化晶料的合金元素使断裂韧度提高、（6）当温度低于某一T1温度时，材料有韧性状态变成脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理，这属于材料的什么现象？A疲劳极限 B 解理 C 低温脆性 D 冲击脆化效应（7）根据K判据，裂纹能发生扩展的基本条件为A G1＜G2B K1 ＞K2C K1 ＜K2D 无法判定（8）下面裂纹扩展方式中，以哪种扩展方式最危险A 撕开型B 划开型C 切开型D 张开型（9）固体材料的各种热学性能就其物理本质而言，均与构成材料质点的什么有关？A 热振动B 晶体结构C 微观组织D 化学成分（10）”水滴石穿“属于A 冲蚀磨损B 腐蚀磨损C 粘着磨损D 磨粒磨损三、填空题（1）常见的晶体塑性变形机理为晶体的和（2）从材料断裂前是否发生塑性变形来看，材料的断裂可分为和（3）当情况下，采用K判据来判断材料是否发生裂纹扩展时需要修正。
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。
材料力学性能总结（2篇）
材料力学性能总结第一章二节.弹变1。
弹性变形。
材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性。
这种可恢复的变形称为弹性变形。
2.弹性模量：表征材料对弹性变形的抗力3.弹性性能与特征是原子间结合力的宏观体现，本质上决定于晶体的电子结构，而不依赖于显微____，因此，弹性模量是对____不敏感的性能指标。
4.比例极限σp。
应力与应变成直线关系的最大应力。
5.弹性极限σe。
由弹性变形过渡到弹性塑性变形的应力。
6.弹性比功。
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。
7.力学性能指标。
反映材料某些力学行为发生能力或抗力的大小。
8.弹性变形特点：应力与应变成比例，产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状9.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。
10.循环韧性。
指在塑性区加载时材料吸收不可逆变形功的能力。
11.循环韧性应用。
减振、消振元件。
____包申格效应。
金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，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，称为包申格效应。
____包申格应变。
指在给定应力下，正向加载与反向加载两应力－应变曲线之间的应变差。
14.消除包申格效应：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。
三节：塑性晶粒小可以产生细晶强化。
都会使强度增加。
3.溶质原子：溶质元素溶入金属晶格形成固溶体，产生固溶强化应变速率越高强度越高。
3.细晶强化。
晶界是位错运动的阻碍，晶粒小相界多。
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。
4.固溶强化。
在纯金属中加入溶质原子形成固溶合金，将显著提高屈服强度，此即为固溶强化。
溶质原子与基体原子尺寸差别越大，引起的弹性畸变越大，溶质原子浓度越高，引起的弹性畸变越大，对位错的阻碍作用越强，固溶强化作用越大。
西北工业大学历年材料力学期末考试试题
西北工业大学历年材料力学期末考试试题2010年一、作图示结构的内力图，其中P=2qa,m=qa 2/2。
(10分)二、已知某构件的应力状态如图，材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.25。
试求主应力，最大剪应力，最大线应变，并画出该点的应力圆草图。
（10分）三、重为G 的重物自高为h 处自由降下，冲击到AB 梁的中点C ，材料的弹性模量为E ，试求梁内最大动挠度。
（8分）四、钢制平面直角曲拐ABC ，受力如图。
q=2.5πKN/m ，AB 段为圆截面，[σ]=160MPa ，设L=10d ，P x =qL,试设计AB 段的直径d 。
（15分）五、图示钢架，EI 为常数，试求铰链C 左右两截面的相对转角（别计轴力及剪力对变形的妨碍）。
（12分）六、图示梁由三块等厚木板胶合而成，载荷P 能够在ABC 梁上挪移。
已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa ，许用剪应力[τ]=1Mpa ，胶合面上的许用剪应力[τ]胶=0.34Mpa ，a=1m ，b=10cm ，h=5cm ，试求许可荷载[P]。
（10分）七、图示一转臂起重机架ABC ，其中AB 为空心圆截面杆D=76mm ，d=68mm ，BC 为实心圆截面杆D 1=20mm ，两杆材料相同，σp =200Mpa ，σs =235Mpa ，E=206Gpa 。
取强度安全系数n=1.5，稳定安全系数n st =4。
最大起分量G=20KN ，临界应力经验公式为σcr =304-1.12λ（Mpa ）。
试校核此结构。
（15分）八、水平曲拐ABC 为圆截面杆，在C 段上方有一铅垂杆DK ，创造时DK 杆短了△。
曲拐AB 和BC 段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GI P 和EI 。
且GI P =4 5EI 。
杆DK 抗拉刚度为EA ，且EA=225EI a。
试求：（1）在AB 段杆的B 端加多大扭矩，才可使C 点刚好与D 点相接触？（2）若C 、D 两点相接触后，用铰链将C 、D 两点连在一起，在逐渐撤除所加扭矩，求DK 杆内的轴力和固定端处A 截面上的内力。
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。
材料性能学考试总结
1、某校力学性能试验室装有液压万能材料试验机、扭转试验机和疲劳试验机等设备，今欲测定下列材料的塑性：1）40CrNiMo调质钢试样-拉伸2）20Cr渗碳淬火钢试样-弯曲或扭转3）W18Cr4V钢淬火回火试样-压缩或扭转4）灰铸铁试样-弯曲，扭转或压缩万能材料试验机-弯曲扭转试验机-扭转疲劳试验机-拉伸、压缩2、今有如下工件需测定硬度，试说明选用何种硬度试验为宜。
1)渗碳层的硬度分布显微2）淬火钢洛或维或布3）灰铸铁布4）硬质合金洛或维5）鉴别钢中的隐晶马氏体与残余奥氏体显微6）仪表小黄铜齿轮显微7）龙门刨床导轨肖氏（便携）8）氮化层显微9）火车圆弹簧布氏10）高速钢刀具布氏3、夏比U型缺口试样比夏比V型缺口试样的冲击韧性更大。
4、低温脆性：体心立方金属及合金或某些密排六方晶体金属及合金，尤其是工程上常用的中、低强度结构钢，当试验温度低于某一温度tk时，材料由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理，断口特征由纤维状变为结晶状态。
其中转变温度tk称为韧脆转变温度。
5、低温脆性的微观解释：微观上，体心立方金属的低温脆性与位错在晶体运动的阻力ói对温度的变化非常敏感有关，ói在低温下增加，故该类材料在低温下处于脆性状态，面心立方金属因位错宽度比较大，ói对温度变化不敏感，故一般不显示低温脆性。
体心立方金属的低温脆尾还与迟屈服现象有关，即对该材料施加一大于ós的高速载荷时材料并不立即产生屈服，而需要经过一段孕育期才开始塑性变形。
在孕育期间只产生弹性变形，而没有塑性变形消耗能量有利于裂纹的扩展，从而表现为脆性破坏。
而具有面心立方结构材料的迟屈服现象不明显，故其低温脆性也不明显。
6、迟屈服是指当高于材料屈服极限的载荷以高加载速度作用于体心立方结构材料时，瞬间并不屈服，需在该应力下保持一定时间后才发生屈服。
7、裂纹扩展的基本方式：1）张开型裂纹扩展最危险2）滑开型裂纹扩展3)撕开型裂纹扩展8、断裂韧度KI：当应力ó或裂纹尺寸a增大到临界值时，也是就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断裂。
西工大材料科学基础期末模拟试题集
模拟试题1简答题（每题5分，共30分）1.已知fcc晶体的致密度比bcc晶体的大，请解释为什么fcc的固溶度仍比bcc的大？答：间隙分为四面体间隙和八面体间隙。
在fcc中八面体间隙较大，而bcc中因八面体间隙为扁八面体间隙，故其四面体间隙较大。
因此fcc晶体能够容纳更多的溶质原子。
2.请简述影响固溶体固溶度的因素有哪些。
答：1）原子尺寸因素：置换固溶体的溶质与溶剂原子尺寸越相近固溶度越大。
间隙固溶体的溶质原子与溶剂间隙尺寸越相近固溶度越大。
2）晶体结构因素：置换固溶体溶质溶剂的晶体结构相似固溶度越大。
3）电负性因素：溶质与溶剂的电负性越相近固溶度越大。
4）电子浓度因素：电子浓度越低固溶度越大。
3.均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径，非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能，为什么非均匀形核比均匀形核容易？答：非均匀形核与均匀形核的临界晶核半径相等，但非均匀形核的临界晶核体积小。
非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能，但非均匀形核的表面能小于均形核的表面能，即非均匀形核的临界形核功小。
因此非均匀形核比较容易。
4.原子的热运动如何影响扩散？答：原子热运动越强烈，原子的跃迁距离增大，跃迁频率增大，跃迁几率增大，将使得扩散系数增大，即促进扩散。
5.如何区分金属的热变形和冷变形？答：冷、热变形温度的分界是再结晶温度。
6.基体、增强体和界面在复合材料中各起什么作用？答：基体：1）固定和粘附增强体2）保护增强体免受物理化学损伤3）隔离和阻断损伤。
增强体：1）承担载荷；2）阻碍基体变形。
界面：协调变形二、作图计算题（每题10分，共40分）1. 请分别计算简单立方晶体与面心立方晶体（100）、（110）和（111）晶面的间距。
晶面（100）（110）（111）简单立方 a （1分）22a（2分） 33a（2分） 面心立方2a（1分）42a（2分）33a（2分）2. 已知某晶体在500℃时，每1010个原子中可以形成有1个空位，请问该晶体的空位形成能是多少？（已知该晶体的常数A ＝0.0539，波耳滋曼常数K ＝1.381×10-23 J / K ）答：J A c kT E kT E A c V V19201023109.18.1710068.10539.010ln)]273500(10381.1[ln )exp(----⨯=⨯⨯=+⨯⨯-=-=∆∆-=3. 请判定在fcc 中下列位错反应能否进行：]111[3]211[6]110[2aa a →+答：几何条件：()1113313131612162612121a c b a c b a b b =-+=⎪⎭⎫⎝⎛+-++⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+能量条件：332626622222222a a a a aa >=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+满足几何条件和能量条件，反应可以进行。
西北工业大学材料物理性能总复习
χ=
C T − Tc
χ电顺
χ 电抗 = − χ 电顺
1 3
χ电顺
材料的磁性要从 正离子的抗磁性 正离子的顺磁性 自由电子的抗磁性 自由电子的顺磁性
2 2 2 3 N μ 0 μ B 1 3 Nμ 0 μ B Nμ 0 μ B = − ⋅ = 2 EF 3 2 EF EF
四方方面综合讨论
元 素 磁 性
C p ,m = pC p ,m1 + qC p ,m 2
热容与温度关系更符合德拜模型
一级相变
二级相变 例如： ①熔 化、②有序、无序转变、③亚稳态的热效应
热 分 析 方 法
差热分析（DTA） dTA法
可确定相变点，相变潜热定量分析误差大
研究快速冷却条件下金属材料的相变点
差示扫描量热法（DSC）——补偿型
膨 胀 合 金
固 体 热 容 理 论 简 介
经典热容理论－－杜隆－珀替定律
温度 较高
C = dE/dT = 3R = 常数 C = dE/dT = 3R = 常数 热容和T3成比例 C = dE/dT = 3R = 常数 CV,m∝T3 三个区 与实验相符
爱因斯坦的量子热容理论
温度 较低 温度 较高 温度 较低
波函数及其物理意义 薛定谔方程
自由粒子
薛定锷方程的应用 一维势阱 求解sdg
d 2ψ
物质波
dx
2
+
2mE h
2
ψ =0
x⎞ ⎛ ψ = ψ 0 cos 2π ⎜νt − ⎟ λ⎠ ⎝
定态波函数 振幅函数
d 2ψ dx
2
+
8π 2 mE h
2
ψ =0
ψ =
材料性能学期末考试历年真题及答案
第一套一、名词解释（每题4分，共12分）低温脆性疲劳条带韧性二、填空题(每空1分，共30分)1、按照两接触面运动方式的不同，可以将摩擦分为和，按照摩擦表面的接触状态分为摩擦、摩擦、摩擦、摩擦、其中摩擦通常严禁出现。
2、材料的韧性温度储备通常用符号表示，取值在温度范围，对于相同的材料而言，韧性温度储备越大，材料的工作温度就越（高、低），材料就越（安全，不安全）。
对于承受冲击载荷作用的重要机件，韧性温度储备取（上限，下限）。
3、材料的缺口越深、越尖锐，材料的缺口敏感性就越（大、小），材料的缺口敏感度就越（大、小），材料的对缺口就越（敏感、不敏感）。
低碳钢的拉伸断口由、、三个区域组成，该宏观断口通常被称为状断口。
5、按照应力高低和断裂寿命对疲劳分类，则N>105,称为周疲劳，又称为疲劳；N 为102～105，称为周疲劳，又称为疲劳。
我们通常所称的疲劳指疲劳。
6、温度升高使铁磁性的饱和磁化强度，使剩余磁感应强度，使矫顽力。
7、根据材料被磁化后对磁场所产生的影响，可将材料分为、、3类。
三、问答题（共20分）1、衡量弹性的高低用什么指标，为什么提高材料的弹性极限能够改善弹性。
2、某种断裂的微观断口上观察到河流装花样，能否认定该断裂一定属于脆性断裂，为什么？如何根据河流状花样寻找裂纹的源头。
（4分）3、说明KI 和KIC的异同。
对比KIC和KC的区别，说明KI和KIC中的I的含义。
4、简述影响金属导电性的因素。
（6分）四、分析题（共30分）1、比较布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度测试原理及压痕特征。
并在以上方法中选择适合测量下列材料硬度的方法和标尺：渗碳层的硬度分布，淬火钢，灰口铸铁，氮化层的硬度，高速钢刀具，退火的20钢。
（12分）2、什么是金属材料的塑性？对于下列材材料的塑性： (1)40CrNiMo调质钢试样，(2)20Cr渗碳淬火钢试样，(3)W18Cr4v钢淬火回火试样，(4)灰铸铁试样，分别选用哪种试险机（液压万能材料试验机、扭转试验机），采用何种试验方法测量。
材料性能学期末考试
中原工学院材料与化工学院材料性能学《材控专业课后习题》第一章材料在单向拉伸时的力学性能１-1名词解释1.弹性比功:材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力.2.包申格效应:金属材料经预先加载产生少量塑性变形，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.其来源于金属材料中的位错运动所受阻力的变化。
可通过热处理(再结晶退火）消除。
3.塑性:材料断裂前产生塑性变形的能力4.韧性：材料变形时吸收变形力的能力5.脆性断裂(弹性断裂)：材料断裂前不发生塑性变形，而裂纹的扩展速度往往很快。
断口呈现与正应力垂直，宏观上比较齐平光亮,为放射状或结晶状。
6.韧性断裂（延性断裂或者塑性断裂)：材料断裂前及断裂过程中产生明显塑性变形的断裂过程。
断口呈现暗灰色、纤维状。
7.剪切断裂：材料在切应力作用下沿滑移面分离而造成断裂.断口呈现锋利的楔形或微孔聚集型,即出现大量韧窝。
8.河流花样：解理裂缝相交处会形成台阶,呈现出形似地球上的河流状形貌9.解理台阶：解理裂纹的扩展往往是沿晶面指数相同的一族相互平行,但位于“不同高度”的晶面进行的。
不同高度的解理面存在台阶。
10.韧窝：通过孔洞形核、长大和连接而导致韧性断裂的断口1—3材料的弹性模数主要取决于什么因素?答:影响弹性模数的因素: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1—4决定金属材料屈服强度的主要因素有哪些？答：１、晶体结构：屈服是位错运动，因此单晶体理论屈服强度=临界切应力2、晶界和亚结构:晶界是位错运动的重要障碍,晶界越多,常温时材料的屈服强度增加。
晶粒越细小，亚结构越多,位错运动受阻越多,屈服强度越大。
３、溶质元素：由于溶质原子与溶剂原子直径不同,在溶质原子周围形成晶格畸变应力场，其与位错应力场相互作用，使位错运动受阻，增大屈服强度.固溶强化、柯氏气团强化、沉淀强化、时效强化、弥散强化4、第二相：弥散分布的均匀细小的第二相有利于提高屈服强度5、环境因素对屈服强度的影响1)温度的影响：温度升高，屈服强度降低，但变化趋势因不同晶格类型而异。
材料性能学期末总结剖析
材料性能学材料性能学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。
钢的低温脆化。
应力状态的影响也很重要。
虽然屈服强度是反映材料的内在性能的一个本质指标，但应力状态不同，屈服强度值也不同。
我们通常所说塑性变形：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。
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材料性能学第一章材料单向静拉伸的力学性能一、名词解释。
1.工程应力:载荷除以试件的原始截面积即得工程应力σ，σ=F／A0。
2.工程应变：伸长量除以原始标距长度即得工程应变ε，ε=Δl／l0。
3.弹性模数：产生100％弹性变形所需的应力。
4.比弹性模数（比模数、比刚度）：指材料的弹性模数与其单位体积质量的比值。
（一般适用于航空业）5.比例极限σp：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。
6.弹性极限σe：弹性变形过渡到弹-塑性变形（屈服变形）时的应力。
7.规定非比例伸长应力σp：即试验时非比例伸长达到原始标距长度(L0)规定的百分比时的应力。
8.弹性比功(弹性比能或应变比能) a e: 弹性变形过程中吸收变形功的能力，一般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来表示。
9.滞弹性：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。
10.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。
11.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的弹性变形的现象。
12.包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形（1-4%），然后再同向加载，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。
13.内耗：弹性滞后使加载时材料吸收的弹性变形能大于卸载时所释放的弹性变形能，即部分能量被材料吸收。
（弹性滞后环的面积）14.滑移：金属材料在切应力作用下,正应力在某面上的切应力达到临界切应力产生的塑变,即沿一定的晶面和晶向进行的切变。
15.孪生：晶体受切应力作用后,沿一定的晶面(孪生面)和晶向(孪生方向)在一个区域内连续性的顺序切变,使晶体仿佛产生扭折现象。
16.塑性：是指材料断裂前产生塑性变形的能力。
17.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。
18.韧性断裂：材料断裂前及断裂过程中产生明显的塑性变形的断裂过程。
19.脆性断裂：材料断裂前基本上不产生明显的宏观塑性变形，没有明显预兆，往往表现为突然发生的快速断裂过程。
20.剪切断裂：材料在切应力的作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂。
21.解理断裂：在正应力的作用下，由于原子间结合键的破坏引起的沿特定晶面发生的脆性穿晶断裂。
22.韧性：是材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
23.银纹：聚合物材料在张应力作用下表面或内部出现的垂直于应力方向的裂隙。
当光线照射到裂隙面的入射角超过临界角时，裂隙因全反射而呈银色。
24.河流花样：在电子显微镜中解理台阶呈现出形似地球上的河流状形貌，故名河流状花样。
25.解理台阶：解理断裂断口形貌中不同高度的解理面之间存在台阶称为解理台阶。
26.韧窝：微孔聚集形断裂后的微观断口。
27.理论断裂强度：在外加正应力作用下，将晶体中的两个原子面沿着垂直于外力方向拉断所需的应力称为理论断裂强度。
28.真实断裂强度：用单向静拉伸时的实际断裂拉伸力Fk除以试样最终断裂截面积Ak所得应力值。
29.静力韧度：通常将静拉伸的σ——ε曲线下所包围的面积减去试样断裂前吸收的弹性能。
二、填空题。
1. 整个拉伸过程的变形可分为弹性变形，屈服变形，均匀塑性变形，不均匀集中塑性变形四个阶段。
2. 材料产生弹性变形的本质是由于构成材料原子（离子）或分子自平衡位置产生可逆位移的反应。
3. 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。
4.欲提高材料的弹性比功，可以提高弹性极限或者降低弹性模数。
5.金属材料常见的塑性变形机理为晶体的滑移和孪生两种。
6.缩颈应力唯一地依赖于材料的应变硬化指数n和应变硬化系数K，金属材料拉伸时，是否产生缩颈还与其应变速率敏感系数m有关。
7.材料塑性评价在工程上一般以光滑圆柱试样的拉伸伸长率和断面收缩率作为塑性性能指标。
8.材料的断裂过程包括裂纹的形成和扩展两个阶段。
9.玻璃态聚合物在玻璃化转变温度以下主要表现为脆性断裂，聚合物单晶可以发生解理断裂，也属于脆性断裂，在玻璃化转变温度以上的玻璃态聚合物以及通常使用的半结晶态聚合物断裂时伴随有较大塑性变形，属于韧性断裂。
10.对于无定型的玻璃态高分子聚合物材料，其断裂过程是银纹产生和发展的过程。
11. 韧性材料端口三要素：纤维区、放射区、剪切唇。
12.放射区有放射线花样特征，放射线平行于裂纹扩展方向而垂直于裂纹前端轮廓线，并逆指裂纹源。
13.试样拉伸断裂的最后阶段形成环状或锥状的剪切唇，剪切唇表面光滑，与拉伸轴呈45°角，是典型的切断型断裂，其微观特征可看见“链波”花样。
14.一般说来，材料强度提高，塑性降低，则放射区比列增大；试样尺寸加大，放射区明显增大，而纤维区变化不大。
15.材料产生超塑性变形时的特点是应变前后，晶粒基本上保持等轴状态。
三、简答。
1.工程应力、工程应变、真应力、真应变的关系。
（p3）答：在弹性变形阶段，由于试棒的伸长和截面收缩都很小，两曲线基本重合，真实屈服应力和工程屈服应力在数值上很接近，但在塑性变形阶段，两者之间就出现了显著的差异。
在工程应用中，多数构件的变形量限制在弹性变形范围内，二者的差别可以忽略，同时工程应力、工程应变便于测量和计算，因此，工程设计和材料选用中一般以工程应力、工程应变为依据，但在材料科学研究中，真应力和真应变将具有重要意义。
2.影响弹性模数的因素。
答：（1）键合方式和原子结构：共价键，离子键，金属键E值较高，分子键结合E值小；对于金属元素，原子半径大，E值小，反之亦然。
（2）晶体结构：单晶体呈各向异性，沿原子排列最密晶向E值较高，反之则小。
多晶体各向同性，非晶材料E各向同性。
（3）化学成分：材料化学成分变化引起原子间距或键和方式变化，影响E值。
（4）微观组织：冷加工可降低E值。
（5）温度：一般情况，温度升高，E值下降。
（6）加载条件和负荷持续时间：对金属、陶瓷材料几乎没有影响；高分子材料，负荷时间长，E值下降。
3.比例极限与弹性极限的工程意义。
答：（1）对于要求服役时其应力应变关系严格遵守线性关系的机件，应以比例极限作为选择材料的依据；（2）对于服役条件不允许产生微量塑性变形的机件，设计时应按弹性极限来选择材料。
4.塑性变形产生条件。
答：（1）在切应力下产生；（2）切应力大于临界切应力。
5.屈服强度的实际意义。
答：（1）作为防止因材料过量塑性变形而导致机件失效的设计和选材的依据；（2）根据屈服强度与抗拉强度的比值大小，衡量材料进一步塑性变形的倾向，作为金属冷塑性变形加工和确定机件缓解应力集中防止脆断的参考依据。
6.影响金属材料屈服强度的因素。
答：a.晶体结构b.晶界和亚结构：（1）晶界越多，对材料屈服强度贡献越大；（2）亚晶界的作用与晶界类似，阻碍位错运动。
c.溶质元素：使位错受阻，提高屈服强度。
d.第二相e.温度：升高温度，屈服强度下降。
f.应变速率和应力状态：应变速率高，屈服应力显著升高；切应力分量增大，有利于塑性变形，屈服强度低。
7..影响应变硬化指数n的因素。
答：晶体层错能↑(晶体原子面发生错误堆垛,产生晶格畸变，晶体增加的能量为层错能)，n↓，形变强化小。
冷变形σs↑，n↓，形变强化小。
(nσs=常数)溶质原子含量↑，n↓。
晶粒尺寸d↑，n ↑。
n和材料的屈服点大致呈反比关系，即n×σs=常数。
8..应变硬化的意义。
答：（1）在加工方面，利用应变硬化和塑性变形的合理配合，可使金属进行均匀的塑性变形，保证冷变形工艺顺利实施；（2）在材料应用方面，应变硬化可使金属机件具有一定的抗偶然过载的能力，保证机件使用安全；（3）应变硬化也是一种强化金属的重要手段，尤其对那些不能进行热处理强化的材料。
9.材料产生超塑性的条件。
答：(1)超细晶粒，晶粒尺寸达微米量级，且为等轴晶；(2)合适的变形条件，变形温度在0.4Tm以上，应变速率一般大于或等于10-3s-1。
(3)应变速率敏感指数较高，出现超塑性的条件是0.3≤m≤1。
10.断裂的分类。
答：按照断裂前与断裂过程中材料的宏观塑性变形程度，分为韧性断裂和脆性断裂；按照晶体材料断裂时裂纹扩展途径，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；按照作用力的性质，分为正断和切断。
11.韧性断裂、脆性断裂、正断、切断的辨别。
答：正断不一定是脆断，也有明显的塑性变形；切断是韧断，但反之不一定成立。
规定光滑拉伸试样的断面收缩率，小于5％者为脆性断裂；大于5％者为韧性断裂。
12.断裂的断口特征与形貌。
答：韧性断裂：断口呈暗灰色、纤维状。
脆性断裂：断口与正应力垂直，宏观上比较齐平光亮，常呈放射状或结晶状。
解理断裂：宏观特征: 断口呈结晶状,有许多反光小平面；微观断口形貌特征: 解理台阶、河流、舌状花样。
13.高分子材料的断裂机理。
（p28）答：断裂是银纹产生和发展的过程。
应力→弱结构或缺陷处产生银纹→银纹长大→形成微孔→微孔扩大和连接→形成裂纹。
14. 格里菲斯裂纹理论。
（p33）答：实际材料中已经存在裂纹，当平均应力还很低时，裂纹尖端的应力集中已达到很高值，从而使裂纹快速扩展并导致脆性断裂，根据能量平衡原理计算出裂纹自动扩展时的应力值，即计算出含裂纹体的强度。
第二章材料在其他静载荷下的力学性能一、名词解释。
1.应力状态软性系数：不同加载条件下材料的最大切应力与最大正应力的比值。
2.缺口敏感性：材料因缺口造成三向应力状态和应力应变集中而变脆的倾向。
3.缺口敏感度：试验时常用试样的抗拉强度与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度的比值作为材料的缺口敏感性指标，称作缺口敏感度。
4.硬度：指材料表面不大体积内抵抗变形或破坏的能力。
二、简答。
1.扭转、弯曲、压缩试验怎么进行？各自的性能指标？答：A.扭转试验的特点及应用。
(1)扭转时应力状态的柔度系数较大，因而可用于测定那些在拉伸时表现为脆性的材料，如淬火低温回火工具钢的塑性。
(2)圆柱试件在扭转试验时，整个长度上的塑性变形始终是均匀的，其截面及标距长度基本保持不变，不会出现静拉伸时试件上发生的颈缩现象。
因此，可用扭转试验精确地测定高塑性材料的变形抗力和变形能力，而这在单向拉伸或压缩试验时是难以做到的。
(3)扭转试验可以明确地区分材料的断裂方式，正断或切断。
(4)扭转试验时，试件截面上的应力应变分布表明，它将对金属表面缺陷显示很大的敏感性．因此，可利用扭转试验研究或检验工件热处理的表面质量和各种表面强化工艺的效果。
(5)扭转试验时，试件受到较大的切应力，因而还被广泛地应用于研究有关初始塑性变形的非同时性的问题，如弹性后效、弹性滞后以及内耗等．综上所述，扭转试验可用于测定塑性材料和脆性材料的剪切变形和断裂的全部力学性能指标，并且还有着其它力学性能试验方法所无法比拟的优点。