力学性能知识点

合集下载

工程材料力学性能每章重要知识点

工程材料力学性能每章重要知识点

第一章1.应力-应变曲线(拉伸力-伸长曲线)。

拉伸力在Fe以下阶段,为弹性变形阶段,到达Fa后,试样开始发生塑性变形,最初试样局部区域产生不均匀屈服塑形变形,曲线上出现平台或锯齿,直至C点结束。

继而进入均匀塑形变形阶段。

达到最大拉伸Fb时,试样在此产生不均匀塑形变形,在局部区域产生缩颈。

最终,在拉伸力Fk处,试样断裂。

2.弹性变形现象及指标弹性变形:是可逆性变形,是金属晶格中原子自平衡位置产生可逆位移的反映。

弹性变形指标:①弹性模量,是产生100%弹性变形所需应力。

②弹性比功(弹性比能、应变比能),表示金属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,随时间延长产生附加弹性应变的现象。

④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。

3.塑性变形现象及指标金属材料常见塑性变形方式主要为滑移和孪生。

滑移:金属材料在切应力作用下位错沿滑移面和滑移方向运动而进行切变得过程。

孪生:金属材料在切应力作用下沿特定晶面和特性晶向进行的塑性变形。

塑性变形特点:①各晶粒变形的不同时性和均匀性;②各晶粒变形的相互协调性。

塑性变形指标:⑴屈服强度,屈服强度及金属材料拉伸时,试样在外力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力。

屈服现象:金属材料开始产生宏观塑形变形的标志。

屈服现象相关因素:①材料变形前可动位错密度很小;②随塑性变形的发生,位错能快速增殖;③位错的运动速率与外加应力有强烈的依存关系。

屈服现象指标:规定非比例伸长应力;规定残余伸长应力;规定总伸长应力。

影响屈服强度因素:①内在因素:金属本性和晶格类型;晶粒的大小和亚结构;溶质元素;第二相。

②外在因素:温度、应变速率、应力状态。

⑵应变硬化:金属材料阻止继续塑形变形的能力,塑性变形是硬化的原因,硬化是结果。

⑶缩颈:韧性金属材料在拉伸试验时变形集中于局部区域的特殊现象,是应变硬化与截面减小共同作用的结果。

抗拉强度:韧性金属试样拉断过程中最大力所对应的应力。

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。

材料力学性能笔记

材料力学性能笔记

单向静拉伸载荷拉伸力-伸长曲线(应力应变曲线):弹性变形(外力作用下金属原子间发生可逆性位移的结果,胡克定律εσ⋅=EγτG=)1(2ν+=EG)、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形、不均匀集中塑性变形(颈缩)、断裂。

弹性模量E:材料对弹性变形的抗力,应力应变曲线与横轴夹角的大小。

本质上决定于晶体的电子结构,而不依赖于显微组织,因此,弹性模量是对组织不敏感的性能指标。

塑性材料:在弹性变形量尚小时的应力足以激活位错运动,产生塑性变形。

脆性材料:缺陷处的集中应力,断裂。

刚度:AEAPQ⋅=⋅==εσε比弹性模量:材料的弹性模量与其密度之比,选用高比弹性模量的材料才可以提高其刚度。

比例极限σp:应力与应变成直线关系的最大应力。

弹性极限σe:由弹性变形过渡到弹性塑性变形的应力。

弹性比功:2ee e e122Eσασε==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。

防止零件因过量弹变而失效:E高A高比弹模高。

缓冲和减震,有足够的吸收和释放弹性功的能力,以避免弹力不足(发生塑性变形)而失效:弹簧,E小σe大。

滞弹性(弹性后效):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。

正弹性后效(弹性蠕变、冷蠕变)原因:金属中点缺陷的移动。

应力作用下溶质原子的有序分布,产生沿某一晶向的附加应变。

温度↑固溶体浓度↑不均匀性↓后效↓弹性滞后环:单向载荷作用下骤然加载和卸载的开始阶段,应变总要落后于应力。

加载线和卸载线不重合形成封闭的滞后回线。

交变载荷中最大应力大于弹性极限,则出现塑性滞后环。

循环韧性:塑性区加载材料吸收不可逆变形功的能力。

原因:位错的运动或变形的不均匀性。

高→消振,低→音叉。

包申格效应:退火或高温回火的金属或合金。

金属材料经过预先加载产生少量塑性变形(残余应变约为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,下同)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)的现象。

材料力学性能知识要点

材料力学性能知识要点

1、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。

2、材料常规力学性能的五大指标为: 屈服强度 、 抗拉强度 、 延伸率断面收缩率 、 冲击功 。

3、陶瓷材料增韧的主要途径有 相变增韧 、 微裂纹增韧 、 表面残余应力增韧 、 晶须或纤维增韧 显微结构增韧以及复合增韧六种。

4、常用测定硬度的方法有 布氏硬度 、 洛氏硬度 和 维氏硬度 测试法。

1、聚合物的弹性模量对 结构 非常敏感,它的粘弹性表现为滞后环、应力松弛和 蠕变 ,这种现象与温度、时间密切有关。

2、影响屈服强度的内在因素有: 结构健 、 组织 、 结构 、 原子本性 ;外在因素有: 温度 、 应变速率 、 应力状态 。

3、缺口对材料的力学性能的影响归结为四个方面: (1)产生应力集中 、(2)引起三相应力状态,使材料脆化 、 (3)由应力集中带来应变集中 、(4)使缺口附近的应变速率增高 。

4、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。

5、材料常规力学性能的五大指标为: 屈服强度 、 抗拉强度 、 延伸率 断面收缩率 、 冲击功 。

6、陶瓷材料增韧的主要途径有 相变增韧 、 微裂纹增韧 、 表面残余应力增韧 、 晶须或纤维增韧 显微结构增韧以及复合增韧六种。

请说明下面公式各符号的名称以及其物理意义7、c IC c a Y K /=σσc :断裂应力,表示金属受拉伸离开平衡位置后,位移越大需克服的引力越大,σc 表示引力的最大值;K 1C :平面应变的断裂韧性,它反映了材料组织裂纹扩展的能力;Y :几何形状因子a c : 裂纹长度 8、对公式m K c dNda )(∆=进行解释,并说明各符号的名称及其物理意义(5分) 答:表示疲劳裂纹扩展速率与裂纹尖端的应力强度因子幅度之间的关系。

dNda :裂纹扩展速率(随周次); c 与m :与材料有关的常数;K ∆:裂纹尖端的应力强度因子幅度9、εss-蠕变速率,反映材料在一定的应力作用下,发生蠕变的快慢;n为应力指数,n并非完全是材料常数,随着温度的升高,n略有降低;A为常数;σ为蠕变应力。

材料的力学性能

材料的力学性能

材料的力学性能材料的力学性能是指材料在外力作用下的力学行为和性能表现。

力学性能是材料工程中非常重要的一个指标,它直接关系到材料的使用寿命、安全性和可靠性。

材料的力学性能主要包括强度、韧性、硬度、塑性、蠕变等指标。

首先,强度是材料抵抗外力破坏的能力。

常见的强度指标包括抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。

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破坏的能力,抗弯强度是材料在受弯曲状态下抵抗破坏的能力。

强度指标直接反映了材料的抗破坏能力,是衡量材料力学性能的重要参数。

其次,韧性是材料抵抗断裂的能力。

韧性是指材料在受外力作用下能够吸收大量的变形能量而不断裂的能力。

韧性好的材料具有良好的抗冲击性能和抗疲劳性能,能够在外力作用下保持良好的形状和结构完整性。

再次,硬度是材料抵抗划痕和穿刺的能力。

硬度是材料抵抗外界硬物划破或穿透的能力,是材料抵抗局部破坏的重要指标。

硬度高的材料通常具有较好的耐磨性和耐磨损性能,能够在恶劣环境下保持较长时间的使用寿命。

此外,塑性是材料在受力作用下发生形变的能力。

塑性好的材料能够在外力作用下产生较大的变形,具有良好的加工性能和成形性能。

材料的塑性直接影响到材料的加工工艺和成型工艺,是材料加工和成形的重要指标。

最后,蠕变是材料在长期受力作用下发生变形和破坏的现象。

蠕变是材料在高温、高压、长期受力作用下产生的一种渐进性变形和破坏,是材料在高温高应力环境下的重要性能指标。

综上所述,材料的力学性能是衡量材料质量和可靠性的重要指标,强度、韧性、硬度、塑性和蠕变是材料力学性能的重要方面。

在材料设计、选材和工程应用中,需要充分考虑材料的力学性能,选择合适的材料以满足工程需求。

同时,通过合理的材料处理和改性,可以改善材料的力学性能,提高材料的使用寿命和安全可靠性。

力学性能是啥

力学性能是啥

力学性能是啥引言力学性能是指材料或结构在力学作用下的性能表现。

在设计和制造领域中,力学性能的理解对于选择合适的材料和确保结构的稳定性和可靠性至关重要。

本文将探讨力学性能的定义以及与力学性能相关的几个关键概念。

1. 强度强度是衡量材料抵抗外部力量破坏的能力。

常用的强度指标包括抗拉强度、屈服强度和冲击韧性等。

抗拉强度是指在拉伸过程中,材料能够承受的最大拉应力。

屈服强度是指材料开始产生可见的塑性变形之前所能承受的最大应力。

冲击韧性是指材料在受冲击或断裂时能够吸收的能量。

2. 刚度刚度是材料或结构在受力下产生变形的能力。

它衡量了材料或结构对应力的响应程度。

刚度可以通过弹性模量来描述,弹性模量越大,刚度越高。

刚度高的材料或结构在受力时会产生较小的变形,能够保持较好的形状稳定性。

3. 硬度硬度是材料抵抗局部变形或划痕的能力。

硬度测试常用于评估材料的耐磨性和抗划伤性能。

常见的硬度测试方法包括布氏硬度和洛氏硬度等。

在工程领域中,硬度常常与强度一起考虑,因为某些材料的硬度可以提供关于其强度的信息。

4. 韧性韧性是材料能够在受力作用下吸收能量的能力。

韧性的好坏直接影响到材料或结构的耐用性和抗断裂性能。

高韧性的材料能够在发生意外载荷或冲击时维持一定的可靠性。

5. 疲劳性能疲劳性能是指材料在重复应力作用下失效的特性。

在实际应用中,材料往往经历多次循环载荷,这些循环载荷会导致材料逐渐疲劳损伤并最终导致失效。

疲劳性能的评估是材料可靠性设计的重要一环。

6. 塑性塑性是指材料在受力作用下发生可逆或不可逆的形变。

塑性是材料加工和成型的基础。

材料的塑性表现在其具有较大的延展性和可塑性,能够在受力作用下发生变形而不破裂。

结论力学性能是材料或结构在力学作用下表现出来的性能。

强度、刚度、硬度、韧性、疲劳性能和塑性等是力学性能的重要指标。

理解和评估材料的力学性能对于确保工程结构的稳定性和可靠性至关重要。

通过合理选择材料和设计结构,可以充分发挥力学性能,满足工程设计和应用的要求。

材料力学性能知识要点

材料力学性能知识要点

1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。

2、材料常规力学性能的五大指标为:屈服强度、抗拉强度、延伸率断面收缩率、冲击功。

3、陶瓷材料增韧的主要途径有相变增韧、微裂纹增韧、表面残余应力增韧、晶须或纤维增韧显微结构增韧以及复合增韧六种。

4、常用测定硬度的方法有—布氏硬度_、_洛氏硬度_和_维氏硬度—测试法。

1聚合物的弹性模量对结构一非常敏感,它的粘弹性表现为滞后环、应力松弛和蠕变,这种现象与温度、时间密切有关。

2、影响屈服强度的内在因素有:_结构健、组织、结构、原子本性;外在因素有:—温度、应变速率、应力状态。

3、缺口对材料的力学性能的影响归结为四个方面:(1)产生应力集中、(2)引起三相应力状态,使材料脆化、(3)由应力集中带来应变集中、(4)使缺口附近的应变速率增高。

4、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5、材料常规力学性能的五大指标为:—屈服强度、抗拉强度、延伸率断面收缩率、冲击功6陶瓷材料增韧的主要途径有相变增韧、微裂纹增韧、表面残余应力增韧、晶须或纤维增韧—显微结构增韧以及复合增韧六种请说明下面公式各符号的名称以及其物理意义7、- c = K © /丫J a cC c:断裂应力,表示金属受拉伸离开平衡位置后,位移越大需克服的引力越大, (T c表示引力的最大值;K ic:平面应变的断裂韧性,它反映了材料组织裂纹扩展的能力;丫:几何形状因子a c:裂纹长度da8、对公式C(AK)m进行解释,并说明各符号的名称及其物理意义(5分)dN答:表示疲劳裂纹扩展速率与裂纹尖端的应力强度因子幅度之间的关系。

da亞:裂纹扩展速率(随周次);dNc与m:与材料有关的常数;K :裂纹尖端的应力强度因子幅度茲=Acf9、箱蠕变速率,反映材料在一定的应力作用下,发生蠕变的快慢;n为应力指数,n并非完全是材料常数,随着温度的升高,n略有降低;A为常数;c为蠕变应力。

材料力学性能基础知识

材料力学性能基础知识

材料力学性能基础知识一、力学性能的定义下面这些名词的定义是什么,? 脆性脆性是指材料在损坏之前没有发生塑性变形的一种特性。

它与韧性和塑性相反。

脆性材料没有屈服点,有断裂强度和极限强度,并且二者几乎一样。

铸铁、陶瓷、混凝土及石头都是脆性材料。

与其他许多工程材料相比,脆性材料在拉伸方面的性能较弱,对脆性材料通常采用压缩试验进行评定。

? 韧性韧性是指金属材料在拉应力的作用下,在发生断裂前有一定塑性变形的特性。

金、铝、铜是韧性材料,它们很容易被拉成导线。

? 弹性弹性是指金属材料在外力消失时,能使材料恢复原先尺寸的一种特性。

钢材在到达弹性极限前是弹性的。

? 延展性延展性是指材料在压应力的作用下,材料断裂前承受一定塑性变形的特性。

塑性材料一般使用轧制和锻造工艺。

钢材既是塑性的也是具有延展性的。

? 塑性变形塑性变形发生在金属材料承受的应力超过塑性极限并且载荷去除之后,此时材料保留了一部分或全部载荷时的变形。

? 弹性变形弹性变形是金属材料的一种特性,它允许金属材料承受一个较大的冲击载荷,但不能超出它的弹性极限。

? 刚性刚性是金属材料承受较高应力而没有发生很大应变的特性。

刚性的大小通过测量材料的弹性模量E来评价。

E为206700MPa的钢为刚性材料,E为6890MPa的木材不是刚性材料。

? 强度强度是材料在没有破坏之前所能承受的最大应力。

同时,它也可以定义为比例极限、屈服强度、断裂强度或极限强度。

没有一个确切的单一参数能够准确定义这个特性。

因为金属的行为随着应力种类的变化和它应用形式的变化而变化。

强度是一个很常用的术语。

? 韧性韧性是指金属材料承受快速施加或冲击载荷的能力。

? 屈服点或屈服应力屈服点或屈服应力是金属的应力水平,用MPa度量。

在屈服点以上,当外来载荷撤除后,金属的变形仍然存在,金属材料发生了塑性变形。

二、应力和应变2.1 应力1、什么是虎克定律,罗伯特?虎克(1635,1703)发现,在物体的弹性极限内,弹性物体的变形与所受外力成正比(见图1)。

材料的力学性能重点总结

材料的力学性能重点总结

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:表示金属材料吸收塑性变形功的能力。

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来塑性变形,卸载后再同向加载,规定参与伸长应力增加;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应力状态软性系数:最大切应力最大正应力应力状态软性系数α越大,最大切应力分量越大,表示应力状态越软,材料越易产生塑性变形α越小,表示应力状态越硬,则材料越容易产生脆性断裂7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拜年话,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ζbm与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度ζb的比值. NSR=ζbn / ζs 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13疲劳贝纹线:以疲劳源为中心的近于平行的一簇同心圆.是疲劳源裂纹扩展时前沿的痕迹14疲劳条带:具有略显弯曲并相互平行的沟槽花样,是疲劳断口最典型的微观特征15驻留滑移带:金属在循环应力长期作用下,形成永久留或再现的循环滑移带称为驻留滑移带,具有持久驻留性.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18氢致延滞断裂:高强度钢或α+β钛合金中,含有适量的处于固溶状态的氢,在低于屈服强度的应力持续作用下经过一段时间的孕育期后在金属内部,特别是在三向拉应力区形成裂纹,裂纹的逐步扩展,最后突然发生脆性断裂,这种由于氢的作用而产生的延滞断裂现象称为氢致延滞断裂第一章2.力学性能指标的意义(1)δ0.2 对于拉伸曲线上没有屈服平台的材料,塑性变形硬化过程是连续的,产生0.2%残余伸长应力时刻的屈服强度。

力学性能基础知识

力学性能基础知识

一步弯曲知道达到规定的弯曲角度。试验可以加垫块。
济钢技术监督处中心物理室
济钢技术监督处中心物理室
相关国标
GB/T 228-2002
金属材料室温拉伸试验方法
GB/T 229-2007
GB/T 232-1999
金属材料夏比摆锤冲击试验方法
金属材料弯曲试验方法
GB/T 8170-2008 数值修约规则与极限数值的表示和判定
济钢技术监督处中心物理室
力学检验知识
8.4 在拟舍弃的数字中,若左边第一个数字等于5,其右 边无数字或数字都是零时,所拟保留的末位数字若为奇数 则进1,若为偶数(包括0)则舍弃。 例如,将下列数字修约到只保留一位小数。 修约前 0.45 0.750 2.0500 3.15 修约后 0.4 0.8 2.0 3.2 8.5 所拟舍弃的数字若为两位数字以上时,不得连续进行 多次修约,应根据所拟舍弃数字中左边第一个数字的大小, 按上述规则一次修约处结果。 例如,将17.4548修约成整数。 正确的做法是:17.4548→17 不正确的做法是: 17.4548→17.455→17.46→17.5→18
均匀变形阶段 (de段) 屈服后继续变形,必须不断增加载 荷。此阶段的塑性变形是均匀的, 称为均匀变形阶段。 这种随塑性变形增大,变形抗力不 断增加的现象称为应变硬化,也叫 做加工硬化。 当载荷达到最高点e时,所对应的应 力称为强度极限或抗拉强度
济钢技术监督处中心物理室
拉伸曲线
断裂阶段ef 当载荷达到最高点后, 试样的一部分截面开始 急剧缩小,出现了“缩 颈”现象,载荷下降, 变形增大直至断裂。 变形主要集中在缩颈附 近,称为局部变形阶段。
极限。
济钢技术监督处中心物理室
拉伸曲线

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。

材料力学性能 (2)

材料力学性能 (2)

材料力学性能
材料力学性能是指材料在受力作用下的力学性能,包括以下几个方面:
1. 强度:材料的强度是指其抵抗外部力量破坏的能力。

常用的强度指标有抗拉强度、抗压强度、抗剪切强度等。

2. 韧性:材料的韧性是指其能够吸收外部作用力而发生塑性变形的能力。

韧性高的材料具有较大的塑性变形能力,可以在受到强力作用时不容易断裂。

3. 脆性:脆性是指材料在受力作用下发生断裂的倾向。

脆性材料在受到一定力量作用时容易发生断裂。

4. 硬度:材料的硬度是指其抵抗局部变形的能力。

硬度高的材料表面不容易发生划痕或凹陷。

5. 可塑性:可塑性是指材料在受力作用下发生塑性变形的能力。

材料的可塑性越高,其变形能力越大。

6. 弹性:弹性是指材料在受力作用下发生弹性变形的能力。

弹性材料在受力后能够恢复原状。

以上是材料力学性能的一些常见指标,不同材料具有不同
的力学性能特点。

材料的力学性能是衡量其适用性和使用
寿命的关键因素。

工程材料力学性能知识点总结

工程材料力学性能知识点总结

第五章,金属疲劳
1,变动载荷是引起疲劳破坏的外力,它是指载荷大小,甚至方向随时间变化的载荷。

2,按照断裂寿命和应力高低不同,可分为高周疲劳,低周疲劳,这是最基本的分类方法。

3,典型疲劳断口具有三种形貌不同的区域,疲劳源,疲劳区,瞬断区。

4,疲劳极限是材料抵抗无限次应力循环也不疲劳断裂的强度指标。

5,金属材料抵抗疲劳过载损伤的能力用过载损伤界或过载损伤区表示。

1,观察并记录疲劳长度a随N循环扩展增长的情况,便可作出疲劳裂纹扩展曲线。

2,疲劳裂纹不扩展的临界值称为疲劳裂纹扩展门槛值。

3,。

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。

公共基础知识力学性能测试基础知识概述

公共基础知识力学性能测试基础知识概述

《力学性能测试基础知识概述》一、引言力学性能测试是材料科学、工程学等领域中至关重要的环节。

通过对材料的力学性能进行测试,可以了解材料在不同条件下的强度、刚度、韧性等特性,为材料的选择、设计和应用提供科学依据。

本文将对力学性能测试的基础知识进行全面的阐述与分析,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。

二、基本概念1. 力学性能的定义力学性能是指材料在受力作用下所表现出的各种性能,主要包括强度、刚度、韧性、硬度、疲劳性能等。

强度是材料抵抗外力破坏的能力,通常用屈服强度、抗拉强度等指标来衡量。

刚度是材料抵抗变形的能力,通常用弹性模量来表示。

韧性是材料在断裂前吸收能量的能力,通常用冲击韧性、断裂韧性等指标来衡量。

硬度是材料抵抗局部塑性变形的能力,通常用布氏硬度、洛氏硬度等指标来衡量。

疲劳性能是材料在循环载荷作用下的抵抗破坏的能力。

2. 力学性能测试的目的力学性能测试的目的主要有以下几个方面:(1)评估材料的质量和性能,为材料的选择和验收提供依据。

(2)为材料的设计和应用提供科学依据,确保材料在使用过程中的安全性和可靠性。

(3)研究材料的力学性能与微观结构之间的关系,为材料的改进和优化提供指导。

(4)为工程结构的设计和分析提供必要的参数。

3. 力学性能测试的方法力学性能测试的方法主要包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、冲击试验、硬度试验、疲劳试验等。

不同的测试方法适用于不同类型的材料和不同的力学性能指标。

例如,拉伸试验主要用于测定材料的强度和刚度,冲击试验主要用于测定材料的韧性,硬度试验主要用于测定材料的硬度。

三、核心理论1. 材料力学理论材料力学是研究材料在受力作用下的变形和破坏规律的学科。

材料力学的核心理论包括应力、应变、弹性模量、屈服强度、抗拉强度等概念。

应力是材料内部单位面积上所承受的力,应变是材料在受力作用下的变形量与原始尺寸的比值。

弹性模量是材料在弹性变形范围内应力与应变的比值,反映了材料的刚度。

力学性能说课稿

力学性能说课稿

力学性能说课稿标题:力学性能说课稿引言概述:力学性能是指材料在外力作用下的变形和破坏特性,是评价材料质量和可靠性的重要指标。

在工程设计和生产过程中,了解材料的力学性能对于确保产品的质量和安全至关重要。

一、材料的强度特性1.1 强度概念:材料的强度是指在外力作用下,材料抵抗破坏的能力。

1.2 抗拉强度:材料在拉伸过程中所能承受的最大拉力。

1.3 抗压强度:材料在受压过程中所能承受的最大压力。

二、材料的韧性特性2.1 韧性概念:材料在受外力作用下,能够发生塑性变形而不破坏的能力。

2.2 断裂韧性:材料在受冲击载荷作用下,能够吸收冲击能量的能力。

2.3 延展性:材料在拉伸过程中能够发生大变形而不断裂的能力。

三、材料的硬度特性3.1 硬度概念:材料抵抗局部变形和划伤的能力。

3.2 洛氏硬度:通过在材料表面施加一定压力,测量材料的硬度。

3.3 布氏硬度:通过在材料表面施加一定压力,测量材料的硬度。

四、材料的脆性特性4.1 脆性概念:材料在受外力作用下,会迅速发生破裂而不发生明显的塑性变形。

4.2 断裂韧性:材料在受冲击载荷作用下,会迅速发生破裂。

4.3 脆性转变温度:材料在低温下变得更加脆性的温度。

五、材料的疲劳特性5.1 疲劳概念:材料在受交变载荷作用下,逐渐发生损伤和疲劳破坏的过程。

5.2 疲劳极限:材料在一定次数的交变载荷下能够承受的最大应力。

5.3 疲劳寿命:材料在特定应力水平下能够承受的循环次数。

结论:通过对材料的力学性能进行全面了解,可以有效指导工程设计和生产过程中的材料选择和使用,确保产品的质量和安全性。

力学性能的评估是材料科学中的重要研究方向,也是工程领域不可或缺的一部分。

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。

金属材料的力学性能

金属材料的力学性能

金属材料的力学性能一、概述1、金属材料所受的载荷主要有:静载荷、冲击载荷、交变载荷2、金属材料的变形主要有:弹性变形(可恢复)、塑性变形(永久变形)3、弹性金属材料受外力作用时产生变形,当外力去掉后能回复其原来形状的性能,叫做弹性。

4、弹性变形随着外力消失而消失的变形,叫做弹性变形。

5、塑性金属材料在外力作用下,产生永久变形而不致引起破坏的性能叫做塑性。

6、塑性变形在外力消失后留下来的这部分不可恢复的变形,叫做塑性变形。

7、刚性:金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力。

二、力学性能1、强度定义:材料在外力(载荷)作用下抵抗变形和断裂的能力。

材料单位面积所受的载荷成为应力。

屈服强度R el:在拉伸过程中,材料所受应力达到某一临界值时,载荷不在增加而变形却继续增加或产生大应力值。

单位N/mm²(条件屈服强度σ0.2)有些材料在拉伸图中没有明显的水平阶段。

为了衡量这些材料的屈服特性,规定产生永久残余变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2抗拉强度R m:材料在拉断前承受大最大应力值。

2、塑性定义:材料断裂前产生永久变形的能力断后伸长率A断面收缩率Z3、硬度定义:材料抵抗其他硬物压入的能力。

硬度测试方法:A、布式硬度测定法(HBW)HBS——压头为钢球,用于测量<450HBS HBW——压头为硬质合金,用于测量>450HBW(<650HBW)特点:布氏硬度因压痕面积较大,HB值的代表性较全面,而且实验数据的重复性也好。

由于淬火钢球本身的变形问题,不能试验太硬的材料,一般测HB450以下的材料;硬质合金可测HB450以上的材料。

由于压痕较大,不能进行成品检验。

通常用于测定铸铁、有色金属、低合金结构钢等材料的硬度。

B、洛氏硬度测定法(HRA、HRB HRC)特点:洛氏硬度HR可以用于硬度很高的材料,而且压痕很小,几乎不损伤工件表面,故在钢件热处理质量检查中应用最多。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
环面积:被金属所吸收的变形功。 也表示循环韧性的大小。 屈服现象 与三个因素有关: 材料变形前可动 位错的密度很小, 随塑形变形发生 位移快速增值, 位错运动速率与外 加应力有强烈依存关系。 材料屈服 强度:表示材料对微量塑性变形的 抗力。下屈服极限:再现性较好。 S=ken n 应变硬化指数 =1 完全 理想弹性体 =0 没有应变强化能 力缩颈:塑变集中于局部区域的特 殊现象。是应变硬化落后于截面减 小的结果。当材料的应变硬化指数 等于或大于最大真实均匀塑性应 变量是产生。断面收缩率 > 断后伸 长率是形成缩颈 差越大越严重 缺口敏感度 nsr>1 不敏感 脆性 材料总是小于 1 划痕法:表征金属 切断强度 回跳法:金属弹性变形 力的大小 压入发:金属塑性变形 抗力及应变硬化能力 Ki:可度量裂 纹扩展时系统势能的释放量疲劳 缺口敏感度: qf=kf-1/kt-1 (0-1) kf>1 大小决定开口明显曾度 开 口比不开口极限低 0k=kmax-kmin 应力强度因子范围 0kth 表示阻 止疲劳裂纹开始扩展的性能金属 接触疲劳由最大综合切应力引起 第一章循环韧性: 金属材料在交变 载荷下吸收不可逆变形功的能力 称为循环韧性。 5.解理刻面:这 种大致以晶粒大小为单位的解理 面称为解理刻面。 6.塑性:金属 材料断裂前发生不可逆永久(塑 性)变形的能力。 韧性:指金属材 料断裂前吸收塑性变形功和断裂 功的能力。 7.解理台阶:当解理裂 纹与螺型位错相遇时, 便形成一个 高度为 b 的台阶。8.河流花样: 解 理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇 合,同号台阶相互汇合长大 ,当汇合 台阶高度足够大时 ,便成为河流花 样。是解理台阶的一种标志。 9.解 理面:是金属材料在一定条件下,
三、试综合比较单向拉伸、压缩、 弯曲及扭转试验的特点和应用范 围。
试验方法
特点
应用范围
拉伸
温度、应力状态和加载速率确定, 采用光滑圆柱试样, 试验简单,应 力状态软性系数较硬。
塑性变形抗力和切断强度较低的 塑性材料。
压缩
应力状态软,一般都能产生塑性变 形,试样常沿与轴线呈 45o 方向产 生断裂,具有切断特征。
边、咬边等缺陷,增加裂纹敏感度, 增加材料的脆性, 容易发生脆性断 裂。七 . 试从宏观上和微观上解释 为什么有些材料有明显的韧脆转 变温度,而另外一些材料则没有? 宏观上, 体心立方中、 低强度结构 钢随温度的降低冲击功急剧下降, 具有明显的韧脆转变温度。 而高强 度结构钢在很宽的温度范围内, 冲 击功都很低, 没有明显的韧脆转变 温度。面心立方金属及其合金一般 没有韧脆转变现象。 微观上,体心 立方金属中位错运动的阻力对温 度变化非常敏感, 位错运动阻力随 温度下降而增加, 在低温下, 该材 料处于脆性状态。 而面心立方金属 因位错宽度比较大,对温度不敏 感,故一般不显示低温脆性。 体心 立方金属的低温脆性还可能与迟 屈服现象有关,对低碳钢施加一高 速到高于屈服强度时, 材料并不立 即产生屈服, 而需要经过一段孕育 期(称为迟屈时间) 才开始塑性变 形,这种现象称为迟屈服现象。 由 于材料在孕育期中只产生弹性变 形,没有塑性变形消耗能量, 所以 有利于裂纹扩展, 往往表现为脆性 破坏。第四章 金属的断裂韧度
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,因与大理石断裂类 似,故称此种晶体学平面为解理 面。 10.穿晶断裂:穿晶断裂的裂 纹穿过晶内, 可以是韧性断裂, 也 可以是脆性断裂。 沿晶断裂: 裂纹 沿晶界扩展,多数是脆性断裂。 11. 韧脆转变:具有一定韧性的金属材 料当低于某一温度点时, 冲击吸收 功明显下降, 断裂方式由原来的韧 性断裂变为脆性断裂, 这种现象称 为韧脆转变 12.弹性不完整性:理 想的弹性体是不存在的, 多数工程 材料弹性变形时, 可能出现加载线 与卸载线不重合、 应变滞后于应力 变化等现象 ,称之为弹性不完整性。 弹性不完整性现象包括包申格效 应、弹性后效、弹性滞后和循环韧 性等 2、说明下列力学性能指标的 意义。答:G 切变模量 n 应变硬 化指数 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:主要决定于原子本性和晶 格类型。 合金化、 热处理、 冷塑性 变形等能够改变金属材料的组织 形态和晶粒大小, 但是不改变金属 原子的本性和晶格类型。 组织虽然 改变了,原子的本性和晶格类型未 发生改变,故弹性模量对组织断裂最危险? 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。7、剪 切断裂与解理断裂都是穿晶断裂, 为什么断裂性质完全不同?答: 剪 切断裂是在切应力作用下沿滑移 面分离而造成的滑移面分离, 一般
用来研究金属在热加工条件下的 流变性能和断裂性能, 评定材料的 热压力加工型,并未确定生产条件 下的热加工工艺参数提供依据; 研 究或检验热处理工件的表面质量 和各种表面强化工艺的效果。
五、缺口试样拉伸时的应力分布有 何特点?在弹性状态下的应力分 布:薄板:在缺口根部处于单向拉 应力状态,在板中心部位处于两向 拉伸平面应力状态。 厚板:在缺口 根部处于两向拉应力状态, 缺口内 侧处三向拉伸平面应变状态。 无论 脆性材料或塑性材料, 都因机件上 的缺口造成两向或三向应力状态 和应力集中而产生脆性倾向, 降低 了机件的使用安全性。 为了评定不 同金属材料的缺口变脆倾向, 必须 采用缺口试样进行静载力学性能 试验。六、试综合比较光滑试样轴 向拉伸、缺口试样轴向拉伸和偏斜 拉伸试验的特点。偏斜拉伸试验: 在拉伸试验时在试样与试验机夹 头之间放一垫圈, 使试样的轴线与 拉伸力形成一定角度进行拉伸。 该 试验用于检测螺栓一类机件的安 全使用性能。 光滑试样轴向拉伸试 验:截面上无应力集中现象, 应力 分布均匀,仅在颈缩时发生应力状 态改变。缺口试样轴向拉伸试验: 缺口截面上出现应力集中现象, 应
较和鉴别渗碳和表面淬火等化学 热处理机件的质量和性能。
扭转
应力状态软性系数为 0.8,比拉伸 时大,易于显示金属的塑性行为; 试样在整个长度上的塑性变形时 均匀,没有紧缩现象, 能实现大塑 性变形量下的试验; 较能敏感地反 映出金属表面缺陷和及表面硬化 层的性能;试样所承受的最大正应 力与最大切应力大体相等
脆性材料,以观察脆性材料在韧性 状态下所表现的力学行为。
弯曲
弯曲试样形状简单, 操作方便;不 存在拉伸试验时试样轴线与力偏 斜问题,没有附加应力影响试验结 果,可用试样弯曲挠度显示材料的 塑性;弯曲试样表面应力最大, 可 灵敏地反映材料表面缺陷。
测定铸铁、 铸造合金、 工具钢及硬 质合金等脆性与低塑性材料的强 度和显示塑性的差别。 也常用于比
(1)σbc ——材料的抗压强 度
(2)σbb ——材料的抗弯强度 ( 3)τs ——材料的扭转屈服点 ( 4 )τb ——材料的抗扭强度 (5)σbn ——材料的抗拉强度
( 6 ) NSR——材料的缺口敏感 度
( 7 )HBW——压头为硬质合金 球的材料的布氏硬度
(8 ) HRA——材料的洛氏硬度 (9 ) HRB——材料的洛氏硬度 (10)HRC——材料的洛氏硬度 (11 ) HV——材料的维氏硬度
力分布不均,应力状态发生变化, 产生两向或三向拉应力状态, 致使 材料的应力状态软性系数降低, 脆 性增大。偏斜拉伸试验: 试样同时 承受拉伸和弯曲载荷的复合作用, 其应力状态更 “硬”,缺口截面上的 应力分布更不均匀, 更能显示材料 对缺口的敏感性。 七、试说明布氏 硬度、洛氏硬度与维氏硬度的实验 原理, 并比较布氏、 洛氏与维氏硬 度试验方法的优缺点。 原理布氏硬 度:用钢球或硬质合金球作为压 头,计算单位面积所承受的试验 力。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。 维氏硬度:以两相对面夹角 为 136 。的金刚石四棱锥作压头, 计算单位面积所承受的试验力。 布 氏硬度优点:实验时一般采用直径 较大的压头球, 因而所得的压痕面 积比较大。压痕大的一个优点是其 硬度值能反映金属在较大范围内 各组成相得平均性能; 另一个优点 是实验数据稳定,重复性强。缺点: 对不同材料需更换不同直径的压 头球和改变试验力, 压痕直径的测 量也较麻烦,因而用于自动检测时 受到限制。 洛氏硬度优点: 操作简 便,迅捷,硬度值可直接读出; 压 痕较小,可在工件上进行试验; 采 用不同标尺可测量各种软硬不同 的金属和厚薄不一的试样的硬度, 因而广泛用于热处理质量检测。 缺 点:压痕较小,代表性差; 若材料 中有偏析及组织不均匀等缺陷, 则 所测硬度值重复性差,分散度大; 此外用不同标尺测得的硬度值彼 此没有联系,不能直接比较。 维氏 硬度优点:不存在布氏硬度试验时 要求试验力 F与压头直径 D 之间所 规定条件的约束, 也不存在洛氏硬 度试验时不同标尺的硬度值无法 统一的弊端;维氏硬度试验时不仅 试验力可以任意取, 而且压痕测量
是韧性断裂,而解理断裂是在正应 力作用以极快的速率沿一定晶体 学平面产生的穿晶断裂, 解理断裂 通常是脆性断裂。 8、 何谓拉伸断 口三要素?影响宏观拉伸断口性 态的因素有哪些?答: 宏观断口呈 杯锥形, 由纤维区、 放射区和剪切 唇三个区域组成, 即所谓的断口特 征三要素。上述断口三区域的形 态、大小和相对位置,因试样形状、 尺寸和金属材料的性能以及试验 温度、加载速率和受力状态不同而 变化。第二章 金属在其他静载荷 下的力学性能一、解释下列名词: (1)应力状态软性系数 —— 材料 或工件所承受的最大切应力 τmax 和最大正应力 σmax 比值(2)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。( 3)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( 4)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。 (5)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( 6)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。
相关文档
最新文档