材料力学性能复习提纲
安徽工业大学 工程材料力学性能复习提纲整理(1)
1.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%～2%），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（特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零）的现象，称为包申格效应。
2.用低密度可动位错理论解释屈服现象产生的原因金属材料3.答：塑性变形的应变速率与可动位错密度、位错运动速率及柏氏矢量成正比欲提高v就需要有较高应力τ这就是我们在实验中看到的上屈服点。
一旦塑性形变产生，位错大量增值，ρ增加，则位错运动速率下降，相应的应力也就突然降低，从而产生了屈服现象。
（回答不完整，尤其是上屈服点产生的原因回答的不好）3.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。
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。
韧性：表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力脆性：材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。
4.韧性断裂与脆性断裂的区别，为什么脆性断裂最危险？答：韧性断裂是材料断裂前产生明显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，韧性断裂的断裂面的断口呈纤维状，灰暗色。
脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性极大，脆性断裂面的断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。
5.试指出剪切断裂与解理断裂哪一个是穿晶断裂，哪一个是沿晶断裂？哪一个属于韧性断裂，哪一个属于脆性断裂？为什么？答：都是穿晶断裂，剪切断裂是材料在切应力作用下沿滑移面发生滑移分离而造成的断裂，断裂面为穿晶型，在断裂前会发生明显的塑性变形，为韧性断裂；而解理断裂是材料在正应力作用下沿一定的晶体学平面产生的断裂，也为穿晶断裂，但断裂面前无明显的塑性变形，为脆性断裂。
6.拉伸断口的三要素:纤维区、放射区、剪切唇7. 理论断裂强度的推导过程是否存在问题？为什么？为什么理论断裂强度与实际的断裂强度在数值上有数量级的差别？答：（1）虽然理论断裂强度与实际材料的断裂强度在数值上存在着数量级的差别，但是理论断裂强度的推导过程是没有问题的。
材料力学性能期末考试复习资料
材料力学性能一、名词解释1、韧性：金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
2、应力状态软性系数：材料力学性能指出，任何复杂应力状态可以用三个主应力σ1，σ2，σ3（σ1>σ2>σ3）按“最大切应力理论”计算tmax=（σ1-σ2）/2，按“最大正应力理论”计算σmax=σ1-r （σ1-σ3），r为泊松比。
Tmax与σmax的比值表示他们的相对大小，称为应力状态软性系数α。
对金属r=0.25，则。
单向拉伸时，σ2=σ3=0，α=0.5。
3、冲击韧性：在冲击载荷作用下，金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
4、变动载荷：变动载荷是引起疲劳破坏的外力，指载荷大小，甚至方向随时间变动的载荷，其在单位面积上的平均值为变动应力。
5、疲劳：金属机件或者构件在变动应力和应变的长期作用下，由于累计损伤而引起的断裂现象。
6、应力腐蚀现象（SCC）：金属在拉应力和特定的化学介质作用下经过一段时间后产生的低应力脆断现象。
7、氢脆：由于氢和应力的共同作用导致金属材料产生脆性断裂的现象。
8、磨损：机件表面相接处并作相对运动时，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失，造成表面损伤的现象。
9、黏着磨损：黏着磨损又称咬合磨损，实在滑动摩擦条件下，当摩擦副相对速度较小时，因缺乏润滑油，无氧化膜，以致接触应力超过实际接触点处屈服强度而产生的一种磨损。
10、蠕变：蠕变就是金属在长时间的恒温恒载荷作用下，缓慢地产生塑性变形现象。
又称蠕变断裂。
11、应变硬化：在金属整个形变过程中，当外力超过屈服强度时，塑性变相并不像屈服平台那样连续流变下去，而需要不断增加外力才能进行，即金属有阻止继续塑性变形的能力，即应变硬化性能。
12、低温脆性现象：体心立方晶体金属及合金或者某些密排六方晶体金属及合金在试验温度低于某一温度t k时，会由韧性状态转化为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变为穿晶解理，断口特征由纤维状变为结晶状，即低温脆性。
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。
材料物理复习大纲
材料物理复习大纲【一、力学】1 材料力学性能概论材料的力学性能是关于材料强度的一门学科，即关于材料在外加载荷（外力）作用下或载荷和环境因素（温度、介质和加载速率）联合作用下表现的变形、损伤与断裂的行为规律及其物理本质和评定方法的一门学科。
2 弹性极限e：不产生永久变形的最大应力比例极限p：保持弹性比例关系的最大应力值。
略小于e；3 弹性模量的影响因素（1）结合键材料熔点与弹性模量的一致性关系（2）原子结构：对金属来说，原子结构对其弹性模量影响很大弹性模量的周期性变化（3）温度：随温度升高，弹性模量降低。
（4）相变：相变影响晶体结构，从而影响弹性模量。
相变包括：多晶型转变、有序化转变、铁磁性转变、超导态转变等。
陶瓷的弹性模量E与气孔率P的关系可表示为：E = E0e-bP式中，E0是气孔率为零时的弹性模量，b为与陶瓷制备工艺有关的常数。
对连续基体内的闭气孔，经验公式为：E = E0 + P2)4 陶瓷材料的弹性模量特点特点一：陶瓷材料的弹性模量一般高于金属。
特点二：陶瓷材料的弹性模量，不仅与结合键有关，还与陶瓷相组成及气孔率有关。
（金属材料的弹性模量是一个非常稳定的力学性能指标）对两相陶瓷复合物，两相弹性模量分别为E1，E2，体积百分数分别为V1，V2当应力平行于层面，各层应变相等，复合陶瓷的平均弹性模量为：a)E4c2A2A瑞利散射当a0?λ时σ=4，即当散射中心的线度远小于入射光的波长时，散射强度与波长的4次方成反比。
瑞利散射不改变原入射光的频率。
I s∝1/λ41)非弹性散射：由于入射光子与介质发生非弹性碰撞而使频率发生改变的光散射。
a)拉曼散射：是分子或点阵振动的光学声子（即光学模）对光波的散射。
b)布里渊散射：是点阵振动引起的密度起伏或超声波对光波的非弹性散射，即点阵振动的声学声子（即声学模）与光波之间的能量交换结果。
一、透射光强公式、影响陶瓷材料不透明性的主要因素、乳浊机理、获得致密的半透明陶瓷所采取的措施1.透射光强公式2.影响陶瓷材料不透明性的主要因素：反射和散射1)材料中的夹杂物、掺杂、晶界等对光的折射性能与主晶相不同，因而在不均匀界面上形成相对折射率，反射和散射增大。
《材料力学性能》复习提纲(安工大)
《材料力学性能》复习提纲第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能1.拉伸变形过程；2.弹性不完整性（滞弹性，包申格效应），循环韧性；3.塑性变形方式，滑移，均匀屈服产生机制，影响屈服强度的因素；4.应变硬化（形变强化）及其产生原因和工程意义；5.缩颈，抗拉强度；6.塑性、脆性及韧性，塑性指标；7.机件的失效形式：磨损、腐蚀和断裂；8.断裂的分类及各类断口特征，韧性断裂和脆性断裂的区别，哪种断裂更危险及其原因；9.拉伸断口的三要素以及强度和塑性对断口三个区域组成的影响；10.微孔聚集断裂过程；11.格雷菲斯裂纹理论（原理，出发点，必要条件）；12.为什么理论断裂强度与实际断裂强度在数值上有数量级的差别；13.机械设计中最常用的两个强度指标为：屈服强度和抗拉强度；14.碳含量对钢拉伸曲线的影响。
第二章金属在其他静载荷下的力学性能1.应力状态软性系数α及其代表的意义；2.压缩、弯曲、扭转试验的特点；3.缺口效应（定义及由于缺口引起的两个效应），理论应力集中系数，缺口敏感度及其代表的意义；4.硬度的分类、符号表示方法、测试（布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度）原理\方法；5.课后作业P55页的8题。
第三章金属在冲击载荷下的力学性能1.冲击韧性；2.低温脆性、韧脆转变温度及其确定方法、韧性温度储备；3.产生低温脆性的物理本质和机理；4.影响韧脆转变温度的因素。
第四章金属的断裂韧度1.低应力脆断；2.裂纹的扩展形式；3.应力场强度因子KⅠ定义及其表达式；4.材料的断裂韧度，断裂K判据，断裂G判据；55.KⅠ和K IC，G IC与K IC的关系；6.KⅠ的修正条件，考虑应力松弛时塑性区宽度（平面应力，平面应变），修正后KⅠ计算公式；7.断裂韧度测试时试样的制备（满足条件）；8.张开位移δ（COD），断裂δ判据；9.平面应力和平面应变；10.有关断裂韧度的计算。
第五章金属的疲劳1.疲劳；2.疲劳断裂的特点，疲劳断口的宏观（贝纹线）与微观特征（存在疲劳条带）；3.疲劳曲线（S-N曲线），疲劳极限σ-1；4.过载损伤，过载损伤界，过载持久值，过载损伤区；5.疲劳缺口敏感度及其代表的意义；6.疲劳裂纹扩展门槛值ΔK th，ΔK th和σ-1区别；7.材料的疲劳过程，疲劳裂纹的形成机理、阻止其产生的措施；8.疲劳裂纹的扩展过程，扩展第二阶段的断口特征，贝纹线和疲劳条带的区别；9.疲劳的分类（P96低周、高周、热疲劳、热机械疲劳）10.影响疲劳强度的因素；11.高周疲劳、低周疲劳定义，低周疲劳的特点（P120）；12.循环软化，循环硬化，过渡寿命。
《材料力学性能》复习提纲-陈艳.
《材料力学性能》复习提纲第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能1.拉伸变形过程；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。
2.弹性不完整性（滞弹性，包申格效应），循环韧性；弹性不完整性：金属的弹性变形与载荷方向和加载时间有关而表现出的非弹性性质。
金属在弹性变形中存在滞弹性(弹性后效)和包申格效应等弹性不完整现象。
一、滞弹性(弹性后效)定义：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变，即应变落后于应力的现象。
二包申格效应定义：材料经预先加载并产生少量塑性变形(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。
循环韧性：金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力，叫做循环韧性，也称为内耗3.塑性变形方式，滑移，均匀屈服产生机制，影响屈服强度的因素；一·塑性变形的主要方式：滑移，孪生滑移：指的是金属在切应力作用下沿一定晶面(滑移面)和一定晶向(滑移方向)进行的切变过程。
二·均匀屈服1、均匀屈服曲线的特点有上、下屈服点，没有屈服平台。
2、均匀屈服的机制低密度可动位错理论，柯氏气团钉扎理论，位错塞积群理论三·影响屈服强度的因素—阻碍位错运动1、影响屈服强度的内因(1) 基体金属的本性及晶格类型(P12)塑性变形主要沿基体相进行。
(2) 溶质原子固溶强化：在纯金属中加入溶质原子形成固溶体合金，将显著提高屈服强度，称为固溶强化。
(3) 晶粒大小和亚结构晶界(亚晶界)是位错运动的障碍。
细晶强化：用细化晶粒提高金属屈服强度(同时可以提高其塑性)的方法称为细晶强化。
(4) 第二相位错切过或绕过沉淀强化(时效强化)：依靠过饱和固溶体的脱溶产生的强化。
弥散强化：用粉末冶金的方法人为地加入第二相所造成的强化。
沉淀强化与弥散强化的相同点：第二相以细小颗粒形式分布于基体中。
材料力学性能复习大纲
材料力学性能复习大纲一、名词解释10个×3分=30分二、单项选择12个×2分=24分三、简答题5个×6分=30分四、论述题1个×16分=16分————————————————————————————————————————————————第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能基本概念工程应力-应变曲线：将拉伸力-伸长曲线的纵、横坐标分别用拉伸试样的原始截面积A0和原始标距长度L0去除，则得到应力-应变曲线。
因均以一常数相除，故曲线形状不变，这样的曲线称为工程应力-应变曲线。
真应力-真应变曲线：用拉伸过程中每一瞬间的真实应力和真实应变绘制曲线，则得到真实应力-应变曲线。
比例极限：保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力。
弹性极限：材料由弹性变形过渡到弹塑性变形时的应力，是表征开始塑性变形的抗力。
弹性比功：表示材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力，又称弹性比能、应变比能。
屈服强度、抗拉强度、屈服现象：拉伸试验中，材料由弹性变形转变为弹塑性变形状态的现象。
应变硬化指数：应变硬化指数反映金属材料抵抗继续塑性变形的能力，是表征金属应变硬化的性能指标。
强度、塑性、韧度滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，弹性应变落后于外加应力，并随时间延长产生附加弹性应变的现象，称为滞弹性（弹性后效）。
内耗：加载时消耗的变形功大于卸载时释放的变形功，这部分被金属吸收的功，称为内耗。
包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变。
卸载后，若再同向加载，则规定残余伸长应力增加；若反向加载，则规定残余伸长应力降低的现象。
韧性断裂：金属材料断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂。
脆性断裂：材料断裂前基本上不发生明显的宏观塑性变形的断裂。
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，大部分是脆性断裂。
解理断裂：解理断裂是金属材料在一定条件下（如低温），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。
工程材料复习提纲
《工程材料》复习提纲1. 各力学性能大小的衡量指标分别是什么？各力学性能在工程中的意义？刚度--弹性模量E 抵抗弹性变形的能力强度--屈服强度抵抗永久变形和断的能力塑性--伸长率断面收缩率静力作用产生塑性变形而不破坏的能力硬度--布氏硬度HBW和洛氏硬度HB，维氏硬度HV 材料抵抗局部塑性变形的能力（布氏硬度压痕大.不宜测试成品或者薄片金属的硬度--洛氏硬度压痕小可在工件表面或者较薄的金属）冲击韧性--冲击吸收功Ak 材料在冲击力的作用下，抵抗破坏的能力叫做冲击韧性断裂韧度--K1C 抵抗内部裂纹扩展的能力2.强度、塑性指标的计算方法 ?弹性模量《E=应力/应变》和伸长率的计算方法4. 金属的常见晶体结构？性能如何？（具体到纯铁的同素异构转变过程是怎样的？）体心立方晶格--α-Fe丶Cr丶W丶Mo丶V面心立方晶格--γ-Fe丶AL丶Cu丶Ag丶Pb丶Ni密排六方晶格--Mg丶Zn。
γfe为面心立方晶格剩下的都是体心立方晶格实际金属--多晶体有缺陷点线面缺陷各向同性理想金属--单晶体无缺陷单晶体--力学性能高各向异性5. 什么是相？什么是组织？各有哪些类型？性能如何？（具体到铁碳合金呢？）相--合金中具有同一化学成分且结构相同并与其他部分有界面分开的均匀部分叫做相（固溶体、化合物）组织--是指合金中有若干相以一定的数量、形状、尺寸组合而成的并且具有独特形态的部分（0、固溶体、化合物机械混合物）----铁素体（F）：铁素体是碳在中形成的间隙固溶体，为体心立方晶格。
由于碳在中的溶解度`很小，它的性能与纯铁相近。
塑性、韧性好，强度、硬度低。
它在钢中一般呈块状或片状。
----奥氏体（A）：奥氏体是碳在中形成的间隙固溶体，面心立方晶格。
因其晶格间隙尺寸较大，故碳在中的溶解度较大。
有很好的塑性。
渗碳体（Fe3C）：铁和碳相互作用形成的具有复杂晶格的间隙化合物。
渗碳体具有很高的硬度，但塑性很差，延伸率接近于零。
材料力学性能复习提纲
材料力学性能复习提纲1)弹性模量的概念，单晶体、多晶体的弹性模量各自的特点。
弹性模量：抵抗正应变的能力。
E= σ/ε(P11)单晶体金属的弹性模量表现为各向异性，多晶体金属的弹性模量表现为伪各向同性。
非晶态材料的弹性模量表现为各向同性(P12)2)弹性比功的定义和工程意义。
弹性比功的定义：表示金属材料吸收变形功的能力，又叫弹性比能。
工程意义：弹性比功是指材料吸收变形功而不发生永久变形的能力，它标志着单位体积材料所吸收的最大弹性变形功，是一个韧度指标。
a e=σeεe/2=σe2/(2E) (P12-13)3)弹性滞后环应变落后于应力，加载时消耗在变形上的功大于卸载时金属恢复变形所做的功，其面积表示金属吸收不可变形功的能力。
(P16)4)塑性变形的主要方式和特点方式：滑移和孪生特点：1、不可逆性，2、变形条件应力大于屈服强度，3、变形量大，4、非线性。
(p19) 附：1.各晶粒塑性变形的不同时性和不均匀性；2.各晶粒塑性变形的相互制约和协调。
多晶体塑性变形的必要条件：至少5个独立的滑移系。
5)屈服现象受力式样中，应力达到某一特定值后，开始大规模塑性变形的现象。
(p20)6)应变硬化材料开始屈服以后继续变形将产生加工硬化。
S=Ke n n为应变硬化指数。
理想弹性体n=1为一条45°的斜线，理想塑性体n=0为一条水平直线，n=1/2为一条抛物线(P28)7)细晶强化、固溶强化的概念和特点细晶强化：通过细化晶粒尺寸提高材料强度的方法称为细晶强化。
特点：晶粒越细，金属的强度、硬度越高，同时塑形、韧性也越好。
固溶强化：金属中溶入溶质原子（间隙固溶、置换固溶）形成固溶体，其屈服强度会明显提高，这种提高强度的方法称为固溶强化。
特点：强度、硬度增加，而韧性、塑性有所下降。
8)颈缩的概念及其判据概念：是韧性金属材料在拉伸试验时，变形集中于局部区域的现象，是材料加工硬化和试样截面减小共同作用的结果。
判据：真应变在数值上与应变强化指数相等。
材料力学性能复习资料
一、说明下列力学性能指标的意义 1) P σ 比例极限 2） e σ 弹性极限 3) b σ抗拉强度 4) s τ扭转屈服强度5)bb σ抗弯强度6） HBW 压头为硬质合金球时的布氏硬度7) HK 显微努氏硬度8） HRC 压头为顶角120︒金刚石圆锥体、总试验力为1500N 的洛氏硬度 9） KV A 冲击韧性 10) K IC 平面应变断裂韧性 11） R σ应力比为R 下的疲劳极限 12） ∆K th 疲劳裂纹扩展的门槛值13） ISCC K 应力腐蚀破裂的临界应力强度因子14） /Tt εσ给定温度T 下，规定试验时间t 内产生一定的蠕变伸长率δ的蠕变极限15） T t σ给定温度T 下,规定试验时间t 内发生断裂的持久极限二、单向选择题1）在缺口试样的冲击实验中，缺口越尖锐，试样的冲击韧性（ b ）。
a ） 越大； b) 越小；c ) 不变；d ） 无规律2）包申格效应是指经过预先加载变形，然后再反向加载变形时材料的弹性极限（ b ）的现象。
a ） 升高 ;b) 降低 ；c ） 不变；d) 无规律可循3）为使材料获得较高的韧性，对材料的强度和塑性需要（ c ）的组合.a) 高强度、低塑性 ；b) 高塑性、低强度 ；c ） 中等强度、中等塑性；d ） 低强度、低塑性4）下述断口哪一种是延性断口（d ）。
a) 穿晶断口；b ） 沿晶断口；c) 河流花样 ；d ） 韧窝断口 5） 5）HRC 是（ d ）的一种表示方法。
a ） 维氏硬度；b) 努氏硬度；c ） 肖氏硬度；d ） 洛氏硬度6)I 型（张开型）裂纹的外加应力与裂纹面（b ）；而II 型（滑开型)裂纹的外加应力与裂纹面（ ）。
a) 平行、垂直;b ） 垂直、平行；c) 成450角、垂直；d) 平行、成450角 7）K ISCC 表示材料的（ c ).a ） 断裂韧性; b) 冲击韧性;c ） 应力腐蚀破裂门槛值；d) 应力场强度因子 8）蠕变是指材料在（ B )的长期作用下发生的塑性变形现象。
材料力学性能考前复习资料
材料⼒学性能考前复习资料⼀、填空：1.提供材料弹性⽐功的途径有⼆，提⾼材料的，或降低。
2.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。
3.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，可以将断裂分为与；按照晶体材料断裂时裂纹扩展的途径，分为和；按照微观断裂机理分为和；按作⽤⼒的性质可分为和。
4.滞弹性是指材料在范围内快速加载或卸载后，随时间延长产⽣附加的现象，滞弹性应变量与材料、有关。
5.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；反向加载，规定残余伸长应⼒的现象。
消除包申格效应的⽅法有和。
6.单向静拉伸时实验⽅法的特征是、、必须确定的。
7.过载损伤界越，过载损伤区越，说明材料的抗过载能⼒越强。
8. 依据磨粒受的应⼒⼤⼩，磨粒磨损可分为、、三类。
9．解理断⼝的基本微观特征为、和。
10．韧性断裂的断⼝⼀般呈杯锥状，由、和三个区域组成。
11．韧度是衡量材料韧性⼤⼩的⼒学性能指标，其中⼜分为、和。
12.在α值的试验⽅法中，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；在α值的试验⽅法中，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；13.材料的硬度试验应⼒状态软性系数，在这样的应⼒状态下，⼏乎所有⾦属材料都能产⽣。
14. 硬度是衡量材料软硬程度的⼀种⼒学性能，⼤体上可以分为、和三⼤类；在压⼊法中，根据测量⽅式不同⼜分为、和。
15. 国家标准规定冲击弯曲试验⽤标准试样分别为试样和试样，所测得的冲击吸收功分别⽤、标记。
16. 根据外加压⼒的类型及其与裂纹扩展⾯的取向关系，裂纹扩展的基本⽅式有、和。
17. 机件的失效形式主要有、、三种。
18.低碳钢的⼒伸长曲线包括、、、、断裂等五个阶段。
19.内耗⼜称为，可⽤⾯积度量。
材料力学性能复习提纲(答案)
一、名词解释弹性：指物体在外力作用下发生形变，当外力撤消后能恢复原来大小和形状的性质塑性：指金属材料断裂前发生塑性变形（不可逆永久变形）的能力。
弹性模量：单纯弹性变形过程中应力与应变的比值，表示材料对弹性变形的抗力。
（工程上弹性模量被称为材料的刚度，表征金属材料对弹性变形的抗力，其值越大，则在相同应力下产生的弹性变形就越小）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，规定残余延伸强度（或屈服强度）增加；反向加载，规定残余延伸强度降低的现象。
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。
河流花样：是判断是否为解理断裂的重要微观证据。
解理面：指金属材料在一定条件下（如低温），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；因与大理石的断裂相似，所以称这种晶体学平面为解理面。
断裂韧度：在弹塑性条件下，当应力场强度因子增大到某一临界值，裂纹便失稳扩展而导致材料断裂，这个临界或失稳扩展的应力场强度因子即断裂韧度。
韧脆转变：（体心立方合金随着温度的降低表现出从延性到脆性行为的转变。
该转变发生的温度范围可以通过摆锤式或悬臂梁式冲击实验来确定。
【材科定义】）当温度低于某一数值时，某些金属的塑性（特别是冲击韧性）会显著降低而呈现脆性的现象。
缺口敏感度：金属材料的缺口敏感性指标用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，称为缺口敏感度，记为NSR。
冲击韧性：指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力，用标准试样的冲击吸收功A k表示。
应力松弛：在高温保证总应变不变的情况下，会发生应力随着时间延长逐渐降低的现象．该现象叫应力松弛。
疲劳贝纹线：贝纹线是疲劳区的最大特征，一般是由载荷变动引起的。
高周疲劳：指材料在低于其屈服强度的循环应力作用下，经10000-100000 以上循环次数而产生的疲劳。
低周疲劳：材料在循环载荷作用下，疲劳寿命为102~105次的疲劳断裂称为低周疲劳。
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σs—材料的屈服强度，用应力表示材料的屈服点或下屈服点，表征材料对微量塑性变形的抗力。
σb抗拉强度，只代表金属材料所能承受的最大拉伸应力，表征金属材料对最大均匀塑性变形的抗力。
n应变硬化指数，反映金属材料抵抗均匀塑性变形的能力，是表征金属材料应变硬化行为的性能指标。
A断后伸长率，是试样拉断后标距的残余伸长（Lu-L0）与原始标距L0之比的百分率。
表征金属材料断裂前发生塑性变形的能力。
Agt它是金属材料拉伸时产生的最大均匀塑性变形量。
Z断面收缩率，它是指试样拉断后，缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积之比的百分率。
K:冲击吸收能量,材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力。
KV： V型缺口的冲击吸收功。
KU： U型缺口的冲击吸收功。
NDT:
Rmc:抗压强度，试样压至破坏过程中的最大应力。
σbb:抗弯强度，在三点弯曲试验中，试样弯曲至断裂前达到的最大弯曲力。
τm:抗扭强度，金属试样在扭断前承受的最大扭矩Tm与试样抗弯截面系数W的商
NSR:缺口敏感度，表征材料的缺口敏感性。
HBW：压头为硬质合金球的材料的布氏硬度。
HRA：压头为金刚石圆锥的材料的洛氏硬度。
IC K 和C K:IC K 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
C K 为平面应力断裂韧度，表示平面应力条件下材料抵
抗裂纹失稳扩展的能力。
同属于Ⅰ型裂纹的材料断裂韧性指标，但C K 与试样厚度有关。
IC K 与试样厚度无关，是真正的材料常数。
G1C:当增加到某一临界值时，能克服裂纹失稳扩展的阻力，则裂纹失稳扩展断裂。
J1C：断裂韧度，表示材料抵抗裂纹开始扩展的能力δC：断裂韧度，表示材料阻σscc：金属材料抗应力腐蚀性能指标表示材料不发生应力腐蚀的临界应力
K1scc：应力腐蚀临界应力场强度因子，即试样在特定化学介质中不发生应条件下的断裂韧度。
K1HEC：氢脆临界应力场强度因子表示试样在化学介质中不发生应力腐蚀断裂的da/dt:应力腐蚀裂纹扩展速率，即单位时间内裂纹的扩展量。
今有如下零件和材料需要测定硬度，试说明选择何种硬度实验方法为宜。
（3）灰铸铁，退火态低碳钢----HB （4）鉴别钢中的隐晶马氏体和残余奥氏体---显微HV 或HK（5）仪表小黄铜齿轮----HV（6）龙门刨床导轨-----HS（肖
6、试述K判据的意义及用途。
脆断的原因。
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地联系起来，可直接用于设计计算，估算裂纹体的最大承载能力、允许的裂纹最大尺寸，以及用于正确选择机件材料、优化工艺等。
今有45、40Cr、35CrMo钢和灰铸铁几种材料，你会选择哪种材料用作机床床身？为什么？
的稳定运转。
灰铸铁中含有不易传送弹性机械振动的石墨，具有很高的循环韧性。
5、缺口试样拉伸时的应力分布有何特点？
：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，缺口内侧处三项拉伸平面应变状态。
二）缺口试祥在塑性状态下的应力分布：塑性变形条件下应力将重新分布，并随载荷的增大塑性区逐渐扩大直至整个截面，在其内侧一定距离ry 处σx、σy、σz 最大。
缺口使塑性材料强度增加，塑性下降。
缺口效应：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，产生应力集中，从而影响材料的力学性能，这就是所谓的缺口效应.
布氏硬度：用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。
洛氏硬度：在规定的外加载荷下，将钢球或金刚石压头垂直压入试件表面，产生压痕，测试压痕深度
维氏硬度：根据压痕单位面积所承受的试验力计算硬度值。
应力腐蚀：金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后所产生的低应力脆断现象。
氢蚀：由于氢与金属中的第二相作用生成高压气体，使基体金属晶界结合力减弱导致金属脆化的现象。
白点：当钢中含有过量的氢时，随温度的降低，氢在钢中的溶解度逐渐减小，如果过饱和的未扩散逸出，便聚集在某些缺陷处形成氢分子。
此时氢的体积发生急剧膨胀，内压力很大足以将金属局部撕裂，而形成微裂纹。
这种微裂纹的断面呈圆形和椭圆形，颜色呈银白色，故称为白点。
氢化物致脆：对于ⅣB或ⅤB族金属，由于它们与氢有较大的亲和力，极易生成氢化物，使金属脆化。
这种脆化称为氢化物致脆。
氢致延滞断裂：高强度钢或α+β钛合金中，由于氢的作用而产生的延滞断裂现象称为氢致延滞断裂。
氏硬度）或HL(里氏硬度)
）高速钢刀具-----HRC（9）硬质合金----- HRA
5、试述应力场强度因子的意义及典型裂纹KI 的表达式。
答：KI 表示应力场的强弱程度，是σ和a 的复合力学参量，它的大小直接影响着应力场的大小，KI 越大则应力场各应力分量也越大。