材料力学性能重点总结

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材料力学性能-考前复习总结(前三章)

材料力学性能-考前复习总结(前三章)

材料力学性能-考前复习总结(前三章)金属材料的力学性能指标是表示其在力或能量载荷作用下(环境)变形和断裂的某些力学参量的临界值或规定值。

材料的安全性指标:韧脆转变温度Tk;延伸率;断面收缩率;冲击功Ak;缺口敏感性NSR材料常规力学性能的五大指标:屈服强度;抗拉强度;延伸率;断面收缩率;冲击功Ak;硬度;断裂韧性第一章单向静拉伸力学性能应力和应变:条件应力条件应变 =真应力真应变应力应变状态:可在受力机件任一点选一六面体,有九组应力,其中六个独立分量。

其中必有一主平面,切应力为零,只有主应力,且,满足胡克定律。

应力软性系数:最大切应力与最大正应力的相对大小。

1 弹变1)弹性比功:金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。

ae=1/2σeεe=σe2/2E。

取决于E和弹性极限,弹簧用于减震和储能驱动,应有较高的弹性比功和良好弹性。

需通过合金强化及组织控制提高弹性极限。

2)弹性不完整性:纯弹性体的弹性变形只与载荷大小有关,而与加载方向及加载时间无关,但对实际金属而言,与这些因素均有关系。

①滞弹性:金属材料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,也就是应变落后于应力的现象。

与材料成分、组织及试验条件有关,组织约不均匀,温度升高,切应力越大,滞弹性越明显。

金属中点缺陷的移动,长时间回火消除。

弹性滞后环:由于实际金属有滞弹性,因此在弹性区内单向快速加载、卸载时,加载线与卸载线不重合,形成一封闭回路。

吸收变形功循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力(塑性区加载,塑性滞后环),也叫内耗(弹性区加载),或消震性。

②包申格效应:定义: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。

(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)解释:与位错运动所受阻力有关,在某滑移面上运动位错遇位错林而使其弯曲,密度增大,形成位错缠结或胞状组织,相对稳定。

工程材料力学性能各章节复习知识点

工程材料力学性能各章节复习知识点

工程材料力学性能各个章节主要复习知识点第一章弹性比功:又称弹性比能,应变比能,表示金属材料吸收弹性变形功的能力。

滞弹性:对材料在弹性范围内快速加载或卸载后随时间延长附加弹性应变的现象。

包申格效应:金属材料经预先加载产生少量塑性变形(残余应变为1%~4%),卸载后再同向加载,规定残余伸长应力(弹性极限或屈服极限)增加,反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。

塑性:指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。

脆性:材料在外力作用下(如拉伸,冲击等)仅产生很小的变形及断裂破坏的性质。

韧性:是金属材料断裂前洗手塑性变形功和断裂功的能力,也指材料抵抗裂纹扩展的能力。

应力、应变;真应力,真应变概念。

穿晶断裂和沿晶断裂:多晶体材料断裂时,裂纹扩展的路径可能不同,穿晶断裂穿过晶内;沿晶断裂沿晶界扩展。

拉伸断口形貌特征?①韧性断裂:断裂面一般平行于最大切应力并与主应力成45度角。

用肉眼或放大镜观察时,断口呈纤维状,灰暗色。

纤维状是塑性变形过程中微裂纹不断扩展和相互连接造成的,而灰暗色则是纤维断口便面对光反射能力很弱所致。

其断口宏观呈杯锥形,由纤维区、放射区、和剪切唇区三个区域组成。

②脆性断裂:断裂面一般与正应力垂直,断口平齐而光亮,常呈放射状或结晶状。

板状矩形拉伸试样断口呈人字形花样。

人字形花样的放射方向也与裂纹扩展方向平行,但其尖端指向裂纹源。

韧、脆性断裂区别?韧性断裂产生前会有明显的塑性变形,过程比较缓慢;脆性断裂则不会有明显的塑性变形产生,突然发生,难以发现征兆拉伸断口三要素?纤维区,放射区和剪切唇。

缺口试样静拉伸试验种类?轴向拉伸、偏斜拉伸材料失效有哪几种形式?磨损、腐蚀和断裂是材料的三种主要失效方式。

材料的形变强化规律是什么?层错能越低,n越大,形变强化增强效果越大退火态金属增强效果比冷加工态是好,且随金属强度等级降低而增加。

在某些合金中,增强效果随合金元素含量的增加而下降。

材料的晶粒变粗,增强效果提高。

第二章应力状态软性系数:材料某一应力状态,τmax和σmax的比值表示他们的相对大小,成为应力状态软性系数,比为α,α=τmaxσmax缺口敏感度:缺口试样的抗拉强度σbn 与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值表示缺口敏感度,即为NSR=σbnσb第三章低温脆性:在实验温度低于某一温度t2时,会由韧性状态变为脆性状态,冲击吸收功明显降低,断裂机理由微孔聚集性变为穿晶解理型,断口特征由纤维状变为结晶状,这就是低温脆性。

材料力学性能复习总结

材料力学性能复习总结

材料力学性能复习总结材料力学性能是指材料在外力作用下所表现出的力学特性和性能。

在材料力学性能的学习中,不仅需要了解材料的基本力学性质,还需要掌握材料的破坏机制、变形行为以及材料的力学性能测试方法等方面的知识。

以下是对材料力学性能复习的总结。

1.材料的破坏机制和破坏形态材料的破坏机制是指材料在受力作用下发生破坏的方式和过程。

常见的破坏机制有拉伸破坏、压缩破坏、剪切破坏等。

拉伸破坏时,材料会发生断裂;压缩破坏时,材料会出现压缩变形和压碎现象;剪切破坏时,材料会出现剪切变形和断裂等。

材料的破坏形态是指材料在受力作用下发生的形态变化。

常见的破坏形态有脆性断裂、塑性变形和疲劳破坏等。

脆性断裂是指材料在受静态或低应力下发生迅速断裂的性质;塑性变形是指材料在受力作用下发生塑性流动,而不发生断裂;疲劳破坏是指材料在反复受力下产生裂纹并最终导致断裂。

2.材料的变形行为和变形机制材料的变形行为是指材料在受力作用下发生的形变现象。

常见的变形行为有弹性变形、塑性变形和粘弹性变形等。

弹性变形是指材料在受力作用下发生的可逆性变形。

材料在弹性变形时能够恢复到原始形状和尺寸。

弹性变形的机制是原子之间的键能发生弹性形变,即在受力作用下原子间的距离发生变化,但不改变原子间的相对位置。

塑性变形是指材料在受力作用下发生的不可逆性变形。

材料在塑性变形时会发生晶格的滑移和位错的运动。

塑性变形的机制是原子间的键能发生塑性形变,即原子间的相对位置发生改变。

粘弹性变形是指材料在受力作用下表现出介于弹性变形和塑性变形之间的性质。

材料在粘弹性变形时有一部分能量会被消耗掉,导致材料的不完全恢复。

粘弹性变形的机制是在外力作用下,分子间的键发生的弹性形变和分子间的长距离位移。

3.材料力学性能的测试方法拉伸试验是指将材料置于拉力下进行测试。

通过拉伸试验可以了解材料的弹性性能、破坏强度、延展性以及断裂形态等。

压缩试验是指将材料置于压力下进行测试。

通过压缩试验可以了解材料的强度和刚度等。

材料力学性能学习要点

材料力学性能学习要点

材料力学性能知识框架不同材料(金属、高分子、陶瓷基复合材料)具有怎样的力学性能特点;结合成型与加工、选材和材料改质、改性等项要求,理解各材料力学性能指标(复习不再列出)的含义、物理及技术意义;材料变形与断裂的基本特征(金属为主,了解高分子、陶瓷及复合材料);结合工件服役(受载、环境因素)条件和材料断口形貌特征,判断材料失效及断裂类型;了解主要力学性能指标的测试方法;分析、把握影响材料主要力学性能指标的主要因素。

1.拉伸力学性能强度、塑性、韧性;(1)强度:金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。

强度是衡量零件本身承载能力(即抵抗失效能力)的重要指标。

(2)塑性:材料受力,应力超过屈服点后,仍能继续变形而不发生断裂的性质(能力)。

“δ”-伸长率,“ψ”-断面收缩率。

意义:a. 确保安全,防止产生突然破坏;b. 缓和应力集中;c. 是轧制、挤压等冷热加工变形的必要条件;影响因素:a. 细化晶粒,塑性↑;b. 软的第二相,塑性↑;c. 温度提高,塑性↑;d. 固溶、硬的第二相等,塑性↓(3)韧性:材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

(或者材料抵抗裂纹扩展的能力,J/m3),是材料的力学性能。

退火低碳钢静拉伸曲线特征;断口形貌特点;退火低碳钢在拉伸力作用下的变形过程可分为弹性变形、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形、不均匀集中塑性变形和断裂几个阶段。

弹性变形、塑性变形;(1)弹性变形:定义:当外力去除后,能恢复到原来形状或尺寸的变形,叫弹性变形。

特点:单调、可逆、变形量很小(<0.5~1.0%)(2)塑性变形:定义:外载荷卸去后,不能恢复的变形。

特点:各晶粒变形的不同时性和不均匀性、变形的相互协调性屈服(不均匀塑性变形)、均匀塑性变形、集中塑性变形(缩颈);(1)屈服(不均匀塑性变形):在金属塑性变形开始阶段,外力不增加、甚至下降时,变形继续进行的现象,称为屈服。

特点:上屈服点、下屈服点(吕德丝带)(2)均匀塑性变形:屈服之后,缩颈之前的阶段(在这一阶段,塑性变形并是能像屈服平台那样连续流变先去,而需要不断增加外力才能进行,)(3)集中塑性变形(缩颈):a. 意义变形集中于局部区域b. 缩颈的判据(塑性变形时,体积不变的条件)e B = n结论:当金属材料真实均匀塑性应变量等于应变硬化指数时,便产生缩颈。

材料力学性能复习重点

材料力学性能复习重点

期末复习资料一 名词解释1. 弹性比功:又称弹性比能、应变比能,表示金属材料吸收弹性变形功的能力。

金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。

2. 滞弹性:金属材料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,也就是应变落后于应力的现象。

3. 循环韧性:金属材料在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力。

也叫金属的内耗。

4. 包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形(残余应变为1%~4%),卸载后再同向加载,规定残余伸长应力(弹性极限或屈服强度)增加;反向加载,规定残余伸长应力降低(特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零)的现象。

5. 应力状态软性系数:金属所受的最大切应力τmax 与最大正应力σmax 的比值大小。

即:()32131max max 5.02σσσσσστα+--== 6. 缺口效应:绝大多数机件的横截面都不是均匀而无变化的光滑体,往往存在截面的急剧变化,如键槽、油孔、轴肩、螺纹、退刀槽及焊缝等,这种截面变化的部分可视为“缺口”,由于缺口的存在,在载荷作用下缺口截面上的应力状态将发生变化,产生所谓的缺口效应。

缺口第一效应:引起应力集中,改变了缺口前方的应力状态,使缺口试样所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或三向应力状态。

缺口第二效应:缺口使塑性材料强度增高,塑性降低。

7. 缺口敏感度:缺口试样的抗拉强度σbn 的与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb 的比值,称为缺口敏感度,即:8. 缺口试样静拉伸试验:轴向拉伸、偏斜拉伸两种。

9. 布氏硬度——用钢球或硬质合金球作为压头,采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度。

10. 洛氏硬度——采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作压头,以测量压痕深度所表示的硬度11. 维氏硬度——以两相对面夹角为136°的金刚石四棱锥作压头,采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度。

材料力学性能

材料力学性能

材料⼒学性能第⼀章:绪论⼀、需要掌握的概念材料⼒学性能的定义、弹性变形、线弹性、滞弹性、弹性后效、弹性模量、泊松⽐、弹性⽐功、体弹性模量⼆、需要重点掌握的内容 1、弹性模量的物理本质以及影响弹性模量的因素; 2、掌握根据原⼦间势能函数推倒简单结构材料弹性模量的⽅法; 3、弹性⽐功的计算,已知材料的应⼒应变曲线能求出材料卸载前和卸载后的弹性⽐功。

材料⼒学性能的定义 是指材料(⾦属和⾮⾦属等)及由其所加⼯成的⼯件在外⼒(拉、压、弯曲、扭转、剪切、切削等)作⽤下⾬加⼯、成型、使役、实效等过程中表现出来的性能(弹塑性、强韧性、疲劳、断裂及寿命等)。

这些性能通常受到的环境(湿度、温度、压⼒、⽓氛等)的影响。

强度和塑性和结构材料永恒的主题!弹性变形 是指材料的形状和尺⼨在外⼒去除后完全恢复原样的⾏为。

线弹性 是指材料的应⼒和应变成正⽐例关系。

就是上图中弹性变形⾥前⾯的⼀段直线部分。

杨⽒模量(拉伸模量、弹性模量) 我们刚刚谈到了线弹性,在单轴拉伸的条件下,其斜率就是杨⽒模量(E)。

它是⽤来衡量材料刚度的材料系数(显然杨⽒模量越⼤,那么刚度越⼤)。

杨⽒模量的物理本质 样式模量在给定环境(如温度)和测试条件下(如应变速率)下,晶体材料的杨⽒模量通常是常数。

杨⽒模量是原⼦价键强度的直接反应。

共价键结合的材料杨⽒模量最⾼,分⼦键最低,⾦属居中。

对同⼀晶体,其杨⽒模量可能随着晶体⽅向的不同⽽不同,俗称各向异性。

模量和熔点成正⽐例关系。

影响杨⽒模量的因素内部因素 --- 原⼦半径 过渡⾦属的弹性模量较⼤,并且当d层电⼦数为6时模量最⼤。

外部因素1. 温度:温度升⾼、原⼦间距增⼤,原⼦间的结合⼒减弱。

因此,通常来说,杨⽒模量随着温度的上升⽽下降。

2. 加载速率:⼯程技术中的加载速率⼀般不会影响⾦属的弹性模量。

3. 冷变形:冷变形通常会稍稍降低⾦属的弹性模量,如钢在冷变形之后,其表观样式模量会下降4% - 6%。

泊松⽐简单来说,泊松⽐就是单轴拉伸或压缩时材料横向应变和轴向应变⽐值的负数。

材料力学性能重点总结

材料力学性能重点总结

名词解释:1加工硬化:试样发生均匀塑性变形,欲继续变形则必须不断增加载荷,这种随着随性变形的增大形变抗力不断增大的现象叫加工硬化。

2弹性比功:表示金属材料吸收弹性变形功的能力。

3滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随着时间延长产生附加弹性应变的现象。

4包申格效应:金属材料通过预先加载产生少量塑性变形(残余应变小于1%—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。

5塑性:金属材料断裂前发生塑性变形的能力.常见塑性变形方式:滑移和孪生6弹性极限:以规定某一少量的残留变形为标准,对应此残留变形的应力。

7比例极限:应力与应变保持正比关系的应力最高限。

8屈服强度:以规定发生一定的残留变形为标准,如通常以0.2%的残留变形的应力作为屈服强度.9韧性断裂是材料断裂前发生产生明显的宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的断裂过程,在裂纹扩展过程中不断的消耗能量.韧性断裂的断裂面一般平行于最大切应力并于主应力成45度角。

10脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑形变形,没有明显征兆,危害性很大。

断裂面一般与主应力垂直,端口平齐而光亮,常呈放射状或结晶状。

11剪切断裂是金属材料在切应力作用下,沿着滑移面分离而造成的断裂,又分滑断和微孔聚集性断裂。

12解理断裂:是金属材料在一定条件下,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产生的穿晶断裂,总是脆性断裂。

13缺口效应:由于缺口的存在,在静载荷作用下,缺口截面上的应力状态发生变化,产生所谓“缺口效应“①缺口引起应力集中,并改变了缺口应力状态,使得缺口试样或机件中所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或者三向应力状态。

②缺口使得材料的强度提高,塑性降低,增大材料产生脆断的倾向.8缺口敏感度:有缺口强度的抗拉强度σbm与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值。

NSR=σbn / σs NSR越大缺口敏感度越小9冲击韧性:Ak除以冲击式样缺口底部截面积所得之商10冲击吸收功:式样变形和断裂所消耗的功,称为冲击吸收功以Ak表示,单位J11低温脆性:一些具有体心立方晶格或某些秘排立方晶格的金属,当温度降低到、某一温度时,会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,这种现象称为低温脆性12 脆性转变温度:当温度降低时,材料屈服强度急剧增加,而塑形和冲击吸收功急剧减小。

材料力学性能总结(2篇)

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。

材料力学性能重点总结

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。

2024年材料力学性能总结(三篇)

2024年材料力学性能总结(三篇)

2024年材料力学性能总结摘要:材料力学性能是材料科学研究中非常重要的一个方面,它描述了材料在力学作用下的行为和性能。

2024年,随着科学技术的进步和工程需求的不断提高,材料力学性能也将取得许多重要的突破和进展。

本文将对2024年材料力学性能的发展进行总结,并对未来可能的应用和研究方向进行展望。

关键词:材料力学性能;2024年;发展总结;应用展望一、引言材料力学性能是材料科学研究中的一个重要方向,它考察材料在外力作用下的响应和变形行为。

材料力学性能的研究不仅对于理论研究有重要意义,也对工程应用具有重要影响。

2024年,随着科学技术的不断进步,材料力学性能也将迎来许多新的挑战和机遇。

本文将对2024年材料力学性能的发展进行总结,并对未来可能的应用和研究方向进行展望。

二、材料力学性能的发展总结2024年,预计会有以下几个方面的材料力学性能发展和突破:1.高强度材料的研发随着科技进步和工程需求的不断提高,对于高强度材料的需求将越来越迫切。

2024年,预计会有许多新型的高强度材料得到开发和研究。

这些材料不仅具有优良的力学性能,还具有其他良好的特性,如轻质、高温稳定性等。

这些高强度材料的研发和应用将对于航空航天、汽车和能源等领域具有重要的意义。

2.新型复合材料的研究复合材料是一种具有多种材料组成的材料,它的力学性能往往比单一材料更优越。

2024年,预计会有许多新型的复合材料被研发和应用。

这些新型复合材料具有更好的强度、刚度和韧性,并且可以具备一些其他功能,如导电性、光学性能等。

这些新型复合材料的研究将有助于解决一些工程问题,同时也为制造行业提供更多的选择。

3.纳米材料的应用拓展纳米材料是一种具有纳米尺度结构的材料,具有许多特殊的力学性能。

2024年,预计纳米材料的应用范围将进一步拓展。

纳米材料不仅可以应用于催化剂、传感器等领域,还可以用于制备高强度和高韧性材料。

纳米材料的研究将有助于改进传统材料的性能,并带来许多新的应用领域。

2024年材料力学性能总结(2篇)

2024年材料力学性能总结(2篇)

2024年材料力学性能总结____ 年的材料力学性能可以基于当前技术发展趋势进行预测。

本文将对四种关键材料进行综合讨论,包括金属、塑料、陶瓷和复合材料。

以下是对这些材料在 ____ 年的力学性能的总结。

一、金属在 ____ 年,金属材料将继续在各个领域发挥重要作用。

在机械工程、航空航天和汽车工业中,高强度和耐腐蚀性是金属的关键要求。

预计到 ____ 年,新一代高强度金属材料将得到进一步改进。

诸如钛合金、铝合金和高强度钢等材料将具有更高的抗拉强度和硬度。

同时,新的合金设计和处理技术将使金属具有更好的耐腐蚀性能,以应对更严酷的工作环境。

二、塑料塑料在当今社会中广泛应用,在 ____ 年将继续成为重要的材料之一。

尽管环保问题仍然是一个关注的焦点,但技术的发展使得塑料的力学性能不断提高,同时减少了对环境的影响。

在 ____ 年,新型高性能塑料材料将涌现出来。

这些材料将具有更高的强度、耐热性和化学稳定性,能够满足更多严苛条件下的使用要求。

此外,预计到 ____ 年,可持续发展的生物降解塑料将更广泛应用,以减少对环境的污染。

三、陶瓷陶瓷材料在高温、高压和耐磨等极端环境下具有独特的性能优势。

在 ____ 年,预计陶瓷材料的力学性能将得到进一步提升。

新一代陶瓷材料将具有更高的强度、硬度和抗压性能。

此外,新的材料设计和生产技术将提高陶瓷材料的韧性和耐磨性,使其更适合在工业和能源领域中使用。

例如,具有高热导率的陶瓷材料将广泛应用于火箭喷嘴、发动机和高温热交换器等领域。

四、复合材料复合材料由两种或多种材料的组合形成,具有优异的力学性能和轻质化特点。

在 ____ 年,预计复合材料的应用范围将进一步扩大。

例如,碳纤维复合材料将成为新一代轻型材料的主要代表。

这种材料具有比传统金属材料更高的强度和刚度,并具有优异的耐热性和耐腐蚀性能。

此外,新的复合材料设计和制造技术的发展将促进其在建筑、交通工具和电子等领域的广泛应用。

在总结中,____ 年的材料力学性能将会有显著的进步。

材料结构与力学性能知识点总结

材料结构与力学性能知识点总结

仅供参考, 自我感觉价值不大一、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。

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。

背应力是一种长程(晶粒或位错胞尺寸范围)内应力,是金属基体平均内应力的度量。

因为预变形时位错运动的方向和背应力的方向相反,而当反向加载时位错运动的方向与原来的方向相反了,和背应力方向一致,背应力帮助位错运动,塑性变形容易了,于是,经过预变形再反向加载,其屈服强度就降低了。

这一般被认为是产生包辛格效应的主要原因。

其次,在反向加载时,在滑移面上产生的位错与预变形的位错异号,要引起异号位错消毁,这也会引起材料的软化,屈服强度的降低。

实际意义:在工程应用上,首先是材料加工成型工艺需要考虑包辛格效应。

其次,包辛格效应大的材料,内应力较大。

另外包辛格效应和材料的疲劳强度也有密切关系,在高周疲劳中,包辛格效应小的疲劳寿命高,而包辛格效应大的,由于疲劳软化也较严重,对高周疲劳寿命不利。

材料力学性能总结

材料力学性能总结

材料力学性能总结首先是强度。

强度是材料在受力时抵抗变形和破坏的能力。

常见的强度指标包括抗拉强度、抗压强度、抗扭强度和抗剪强度。

抗拉强度是材料在拉伸状态下抵抗断裂的能力,抗压强度是材料在受压状态下抵抗压碎破坏的能力,抗扭强度是材料在扭转状态下抵抗破坏的能力,抗剪强度是材料在受剪应力状态下抵抗破坏的能力。

强度越高,材料的承载能力越强。

其次是刚度。

刚度是材料在受力时抵抗形变的能力。

刚度可以用杨氏模量来衡量,杨氏模量是材料在弹性阶段的应变应力比。

刚度越高,材料的刚性越好,在受力时形变较小,保持较好的形状稳定性。

再次是韧性。

韧性是材料在受力时能够吸收大量能量而不断延展的能力。

韧性可以用抗拉伸功和冲击韧性来衡量。

抗拉伸功是材料断裂前吸收的能量,冲击韧性是材料在受冲击载荷作用下的能量吸收能力。

高韧性的材料能够在受力时吸收更多的能量,具有较好的抗震和耐久性能。

此外,还有硬度。

硬度是材料抵抗刮痕或压痕的能力,常用硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。

硬度越高,材料越难被刮伤或压痕,具有较好的耐磨性能。

最后是塑性。

塑性是材料在受力时变形能保留在材料内部的能力。

塑性可以用屈服强度和延伸率来衡量,屈服强度是材料在破坏前的最大抗拗力,延伸率是材料在断裂前拉伸变形的百分比。

高塑性的材料能够在受力时发生大量变形而不破裂,具有较好的可塑性。

总结起来,材料力学性能是评价和选择材料时需要考虑的重要因素,包括强度、刚度、韧性、硬度和塑性等指标。

不同材料的力学性能差异很大,根据具体应用需求进行选择合适的材料,以实现最佳性能。

材料力学性能总结

材料力学性能总结

材料力学性能总结材料力学性能是指材料在受到不同形式的载荷或应力下,表现出不同的物理性质和机械性能。

材料力学性能的总结可以帮助我们更好地认识材料的特性,从而更加科学地选材和设计各种工程应用。

下面将从以下几个方面对材料力学性能进行总结。

一、强度与韧性材料的强度是指其在受到载荷或应力时所能承受的最大应力值。

强度高的材料在设计中可以承受更大的载荷或应力。

常见的材料强度指标有屈服强度、抗拉强度、压缩强度等。

但是,仅依靠强度指标来选材是不够的,因为材料的强度高并不代表它具有优良的力学性能。

例如,脆性材料的强度很高,但其韧性较差,容易发生断裂。

因此,韧性也是一个重要的材料性能。

韧性是指材料在受到载荷时能够吸收能量的能力,也称为能量吸收能力。

通常使用断裂韧性、冲击韧性等来描述材料的韧性指标。

在实际应用中,需要兼顾材料的强度和韧性,以确保其不仅能够承受载荷,还能保证结构的安全稳定。

二、硬度和耐磨性硬度是指材料抵抗各种形式的本质上属于局部破坏的作用或物理和化学作用的能力。

通常使用洛氏硬度、布氏硬度等指标来描述材料的硬度。

硬度高的材料有较强的抵抗力,并能够减少磨损和划痕的发生。

与硬度相似,耐磨性也是一个测量材料抗磨损能力的重要指标。

材料的耐磨性受到多种因素的影响,如材料本身的硬度结构、尺寸、表面形貌和应力等。

在应用中,已经开发出多种表面处理和涂层技术,可以提高材料的硬度和耐磨性,以应对不同的工程需求。

三、热性能材料的热性能包括热膨胀系数、热导率和热扩散等。

热膨胀系数是描述材料在热膨胀时的变形情况的指标。

不同的材料具有不同的热膨胀系数,而这种变形会限制材料的可靠性。

热导率是指材料在温度差异下传导热能的速率。

高热导率的材料有助于热能的传导和散热,减少过热和热膨胀的问题。

热扩散是指一个材料在受到热载荷时,能够在较短时间内吸收和释放热能的能力。

材料的热性能也同样需要在应用时进行考虑和选择。

四、协变效应协变效应是指材料在光滑的表面上受到应力或载荷时出现的变形现象。

材料力学性能重点总结

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。

材料力学性能重点总结

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。

材料力学性能总结

材料力学性能总结

材料力学性能材料受力后就会产生变形,材料力学性能是指材料在受力时的行为。

描述材料变形行为的指标是应力σ和应变ε,σ是单位面积上的作用力,ε是单位长度的变形。

描述材料力学性能的主要指标是强度、延性和韧性。

其中,强度是使材料破坏的应力大小的度量;延性是材料在破坏前永久应变的数值;而韧性却是材料在破坏时所吸收的能量的数值。

1.弹性和刚度材料在弹性范围内,应力与应变成正比,其比值E=σ/ε(MN/m2)称为弹性模量。

E标志着材料抵抗弹性变形的能力,用以表示材料的刚度。

E值主要取决于各种材料的本性,一些处理方法(如热处理、冷热加工、合金化等)对它影响很小。

零件提高刚度的方法是增加横截面积或改变截面形状。

金属的E值随温度的升高而逐渐降低。

2.强度在外力作用下,材料抵抗变形和破坏的能力称为强度。

根据外力的作用方式,有多种强度指标,如抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等。

当材料承受拉力时,强度性能指标主要是屈服强度和抗拉强度。

(1)屈服强度σs在图1-6(b)上,当曲线超过A点后,若卸去外加载荷,则试样会留下不能恢复的残余变形,这种不能随载荷去除而消失的残余变形称为塑性变形。

当曲线达到A点时,曲线出现水平线段,表示外加载荷虽然没有增加,但试样的变形量仍自动增大,这种现象称为屈服。

屈服时的应力值称为屈服强度,记为σS。

有的塑性材料没有明显的屈服现象发生,如图1-6(c)所示。

对于这种情况,用试样标距长度产生0.2%塑性变形时的应力值作为该材料的屈服强度,以σ0.2表示。

机械零件在使用时,一般不允许发生塑性变形,所以屈服强度是大多数机械零件设计时选材的主要依据也是评定金属材料承载能力的重要机械性能指标。

材料的屈服强度越高,允许的工作应力越高,零件所需的截面尺寸和自身重量就可以较小。

(2)抗拉强度σb材料发生屈服后,其应力与应变的变化如图1-1所示,到最高点应力达最大值σb。

在这以后,试样产生“缩颈”,迅速伸长,应力明显下降,最后断裂。

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名词解释:1加工硬化:试样发生均匀塑性变形,欲继续变形则必须不断增加载荷,这种随着随性变形的增大形变抗力不断增大的现象叫加工硬化。

2弹性比功:表示金属材料吸收弹性变形功的能力。

3滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随着时间延长产生附加弹性应变的现象。

4包申格效应:金属材料通过预先加载产生少量塑性变形(残余应变小于1%-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。

5塑性:金属材料断裂前发生塑性变形的能力。

常见塑性变形方式:滑移和孪生6弹性极限:以规定某一少量的残留变形为标准,对应此残留变形的应力。

7比例极限:应力与应变保持正比关系的应力最高限。

8屈服强度:以规定发生一定的残留变形为标准,如通常以0.2%的残留变形的应力作为屈服强度。

9韧性断裂是材料断裂前发生产生明显的宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的断裂过程,在裂纹扩展过程中不断的消耗能量。

韧性断裂的断裂面一般平行于最大切应力并于主应力成45度角。

10脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑形变形,没有明显征兆,危害性很大。

断裂面一般与主应力垂直,端口平齐而光亮,常呈放射状或结晶状。

11剪切断裂是金属材料在切应力作用下,沿着滑移面分离而造成的断裂,又分滑断和微孔聚集性断裂。

12解理断裂:是金属材料在一定条件下,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产生的穿晶断裂,总是脆性断裂。

13缺口效应:由于缺口的存在,在静载荷作用下,缺口截面上的应力状态发生变化,产生所谓缺口效应“①缺口引起应力集中,并改变了缺口应力状态,使得缺口试样或机件中所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或者三向应力状态。

②缺口使得材料的强度提高,塑性降低,增大材料产生脆断的倾向。

8缺口敏感度:有缺口强度的抗拉强度Z bm与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度Zb的比值. NSR=Z bn / Z S NSR越大缺口敏感度越小9冲击韧性:Ak除以冲击式样缺口底部截面积所得之商10冲击吸收功:式样变形和断裂所消耗的功,称为冲击吸收功以Ak表示,单位J11低温脆性:一些具有体心立方晶格或某些秘排立方晶格的金属,当温度降低到、某一温度时,会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,这种现象称为低温脆性12脆性转变温度:当温度降低时,材料屈服强度急剧增加,而塑形和冲击吸收功急剧减小。

材料屈服强度急剧升高的温度,或断后延伸率,断后收缩率,冲击吸收功急剧减小的温度就是韧脆转变温度tk,tk是一个温度区间16应力场强度因子KI :表示应力场的强弱程度,对于某一确定的点的大小直接影响应力场的大小,KI越大,则应力场各应力分量也越大17应力腐蚀:金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下,经过一段时间后产生的低应力脆断现象第一章3•金属的弹性模量主要取决于什么因素?为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标?答:由于弹性变形时原子间距在外力作用下可逆变化的结果,应力与应变关系实际上是原子原子间作用力决定于金属原子本性和晶格类型,故弹性模量也主要决定于金属原子本性和晶格类型。

合金化,热处理,冷塑性变形对弹性模量的影响较小,所以金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标,温度加载速率等外在因素对其影响也不大7.决定金属屈服强度的因素有哪些?1) 影响屈服强度的内在因素:1、结合键2、组织结构:固溶强化、形变强化、沉淀强化及弥散强化、晶界和亚晶强化,前3个提高强度的同时降低了塑性,最后一个既可以提高强度又可以提高塑性3原子本性2) 影响屈服强度的外因:温度,应变速率、应力状态。

一般的,升高温度,强度降低;应变速率增大,强度增加;应力状态也影响屈服强度,切应力分量越大,强度越低。

13.何谓拉伸断口三要素?影响宏观拉伸断口形态的因素有哪些?答:拉伸断口三要素是纤维区、放射区、剪切唇宏观拉伸断口性态因试样形状、尺寸金属材料的性能以及试样温度、加载速度和受力状态不同而变化,一般来说,材料强度提高,塑性降低,则放射区比例增大,试样尺寸加大,放射区增大明显而纤维区变化不大试述韧性断裂与脆性断裂的区别,为什么脆断更危险?金属材料的脆性和韧性是金属材料在不同条件下表现的力学行为或力学状态,两者是相对的并可以相互转化,在一定条件下,金属材料为脆性还是韧性取决于裂纹扩展过程,如果裂纹扩展时,其前沿地区能产生显著塑性变形或受某种障碍所阻,使断裂判据中表面能最大,则裂纹扩展便会停止下来,材料遂显示为韧性,反之。

若在裂纹扩展中始终能满足脆性断裂判据的要求,则材料便显示为脆性。

第四章金属的断裂韧度2说明下列断裂韧度指标的意义及相互关系KlC 和KIKI C为平面应变下的断裂韧度,表示在平面应变条件下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。

KI为平面应力断裂韧度,表示在平面应力条件下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。

KI C和KI都是I型裂纹的材料断裂韧度指标,但KI值与试样厚度有关。

当试样厚度增加,使裂纹尖端达到平面应变状态时,断裂韧度趋于一稳定的最低值,即为KI C。

它与试样厚度无关,而是真正的材料常数。

6、试述K判据的意义及用途KI ≥ KI C Yδ√ a≥ KI C裂纹体在受力时,只要满足上述条件,就会发生脆性断裂,反之,即使存在裂纹,若KI V KI C或Yδ√a Kl C也不会断裂,这种情况成为破损安全。

K判据将材料断裂韧度同机件的工作应力及裂纹尺寸的关系定量的联系起来了,因此可以直接用于设计计算,如用以估算裂纹体的最大承载能力的δ语序裂纹尺寸a。

以及用于正确选择机件材料,优化工艺等。

第五章2•解释下列疲劳性能指标的意义2)疲劳缺口敏感度qf=(kf-1)∕(kt-1) kf —理论应力集中系数,kt—疲劳缺口系数3.试叙述金属疲劳断裂的特点(1)疲劳是低应力循环延时断裂,即具有寿命的断裂(2).疲劳是脆性断裂。

(3)疲劳对缺陷(缺口,裂纹及组织缺陷)十分敏感(4)疲劳断裂也是裂纹萌生与扩展的过程。

7•试述疲劳裂纹的形成机理及阻止疲劳裂纹萌生的一般方法形成机理:疲劳微观裂纹都是有不均匀的局部滑移和显微开裂引起的。

主要方式有表面滑移带开裂,第—相,夹杂物或其界面开裂,晶界或亚晶界开裂等。

措施(1)提高材料的滑移抗力(采用固溶强化,细晶强化)(2)降低第二相或夹杂物的脆性(3)凡使晶界强化,净化和细化晶粒的因素,均能抑制晶界裂纹形成,提高疲劳强度。

金属材料的失效形式:变形、断裂(含疲劳断裂)、磨损、腐蚀,以及加工失误第一章:金属在单向静拉伸载荷下的力学性能单向应力、静拉伸§ 1-1应力应变曲线应力应变曲线的几个阶段:弹性变形、均匀塑变(弹塑性变形)、集中塑变(缩颈)、断裂§ 1-2弹性变形弹性变形的力学性能指标材料的弹性模量又称为刚度,但与工程构件的刚度不同,工程上:构件刚度=材料刚度E×构件截面积弹性模量是组织不敏感因素指标,仅与原子间作用力有关四、弹性比功:应力-应变曲线下弹性范围内所吸收的变形功表征材料吸收弹性变形能的能力,可作储能减震材料的力学指标。

因弹性模量E是对组织不敏感的常数指标,故需提高材料的弹性极限σe才能提高弹性比功Ae五、弹性不完整性:1)包申格效应:先加载致少量塑变,卸载,然后在再次加载时,出现σe (残余伸长应力)升高或降低的现象。

一般认为与位错运动受阻有关。

2)弹性后效----滞弹性、弹性蠕变指加卸载速度相对较快时,应变落后于应力的现象。

弹性后效可有两种表现:①快速加载后保持应力不变,应变滞后并逐渐增加②快速加载后保持应变不变,应力逐渐松驰§ 1-3塑性变形一、塑性变形的定义和机理:1)定义:指撤去外力后仍不能回复的变形部份2)机理:滑移孪生高温蠕变晶界滑移(动)二、塑性变形的两个阶段:均匀变形阶段:材料抗力的增加跟得上应变的增加,也称为形变强化阶段集中变形阶段:材料抗力的增加跟不上应变的增加,也称为颈缩阶段三、屈服现象:泛指:金属材料开始发生明显塑性变形四、四大强化机理:形变、固溶、细化晶粒(组织)、弥散强化。

九、颈缩现象及判据:当材料的加工硬化率等于该处的真应力S时,材料发生颈缩。

§ 1-4金属的断裂一、分类:1、按断裂时的塑性变形量:1、脆性及韧性:塑性变形量是否达到5%2、按裂纹扩展途径:穿晶或沿晶:裂纹扩展途径是否沿晶界进行;3、按断裂机理:解理断裂及微孔聚集型断裂、纯剪切断裂。

韧性断裂:断裂前有明显塑性变形,断口呈纤维状,呈暗灰色,危害相对较轻。

脆断断裂:断裂前无明显塑性变形,断口平整光亮,有放射状花样,危害相对较重。

穿晶断裂:裂纹穿过晶内的断裂沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展的断裂二、断口的宏观特征1 •光滑圆柱形试样的静拉伸断口:分三区:纤维区、放射区、剪切唇区;2•板状试样:也分为三区,只是其放射区的花纹为人字纹,裂纹源区为椭圆形纤维状花样。

3•沿晶断口:断口显现冰糖状晶体特征,有闪烁状光泽;为极脆的脆性断裂断口。

一般认为与第二类回火脆有关。

三、解理断裂:1、定义:金属材料在一定条件下,当外加正应力达到一定数值后,沿解理平面快速分离的穿晶断裂。

3、宏观形貌:严格地沿一定平面(解理面)分离,断口即为这些多个小解理平面的组合,为脆性断裂,与大理石断裂时的机理相似,故叫解理断裂;4、微观形貌:------- 解理台阶:河流花样,舌状花样四、微孔聚集断裂:一一塑性断裂1、机理:成核→长大→聚合→断裂由晶内的微孔长大聚合所致,又叫韧窝断裂3、微观形貌:断口表现为韧窝五、断裂强度1/21、理想断裂强度:σm = (E Y S)σm>>σS1/2αOαO:晶格常数或原子间距E:弹性模量γs:表面能2. 格理菲斯理论:1)前提:①脆性材料;②材料内部有微裂纹存在2)格理菲斯公式:格理菲斯公式只适用于如玻璃、超高强度钢等脆性材料,对于大多数材料尤其是金属,裂纹尖端会产生较大的塑性变形,会消耗大量的塑性功,远大于材料的表面能,此时需对之进行修正:3)格理菲斯一奥罗万一欧文公式:奥罗万与欧文认为:格理菲斯公式中的表面能2γS项此时应由(2γs+γP)构成:即:σ C _ [E (Y S + Y P)]"2(πα严Y P为形成单位面积裂纹表面所需消耗的塑性功,(γS+ γP)称为有效表面能第三章金属缺口试样的力学性能§ 3-1缺口效应一、缺口及缺口效应:缺口:一般指试样或工件的截面急剧变化处;缺口效应:在缺口处由于缺口的存在,影响了应力的分布状态,使之:①应力状态变硬(由单向拉应力变为三向拉应力);②产生应力集中;促发裂纹的生成与扩展,不利于材料的塑变(位错运动),使材料在该处处于脆性状态(即使该材料为塑性材料),易于发生脆性断裂;此应力分布状态的改变,即缺口效应。

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