材料力学性能名词解释部分
材料的力学性能包括
材料的力学性能包括材料的力学性能是指材料在外力作用下所表现出的力学特性,包括强度、韧性、硬度、塑性等方面。
这些性能对于材料的选择、设计和应用具有重要的指导意义。
下面将分别介绍材料的力学性能。
首先,强度是材料抵抗外力破坏的能力。
材料的强度可以分为拉伸强度、压缩强度、剪切强度等。
拉伸强度是指材料在拉伸作用下抵抗破坏的能力,压缩强度是指材料在压缩作用下抵抗破坏的能力,剪切强度是指材料在剪切作用下抵抗破坏的能力。
强度的大小直接影响着材料的使用安全性和可靠性,因此在材料选择和设计中需要充分考虑材料的强度。
其次,韧性是材料在外力作用下抵抗破坏的能力。
韧性是材料抵抗断裂的能力,通常用断裂韧性来表示。
断裂韧性是指材料在受到外力作用下能够吸收能量并抵抗断裂的能力。
韧性越大,材料在外力作用下越不容易发生断裂,具有更好的抗破坏能力。
因此,韧性是衡量材料抗破坏能力的重要指标之一。
另外,硬度是材料抵抗划伤、压痕和穿透的能力。
硬度是材料抵抗外力作用而不易产生形变或破坏的能力。
硬度的大小直接影响着材料的耐磨性和耐久性,对于一些需要长期使用的材料来说,硬度是一个非常重要的性能指标。
最后,塑性是材料在外力作用下发生形变的能力。
塑性是指材料受到外力作用后能够发生持久性形变的能力,通常用屈服点和延伸率来表示。
塑性越大,材料在外力作用下发生形变的能力越强,具有更好的加工性能和变形能力。
总的来说,材料的力学性能是材料在外力作用下所表现出的力学特性,包括强度、韧性、硬度、塑性等方面。
这些性能直接影响着材料的使用安全性、耐久性和加工性能,对于材料的选择、设计和应用具有重要的指导意义。
因此,在材料研究和工程应用中,需要充分考虑材料的力学性能,以确保材料的使用安全和可靠。
工程材料力学性能
工程材料力学性能工程材料力学性能第一章、金属在单向静拉伸载荷下的力学性能一、名词解释?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功能。
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。
?循环韧性:金属材料在交变载荷(震动)下吸收不可逆变形功的能力,称为金属的循环韧性,也叫金属的内耗。
?包申格效应:金属材料经过预先加载产生多少塑性变形(残余应力为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,称为包申格效应。
?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。
金属材料断裂前所产生的塑性变形由均匀塑性变形和集中塑性变形两部分构成。
?韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力,或指材料抵抗裂纹扩展的能力。
?脆性:脆性相对于塑性而言,一般指材料未发生塑性变形而断裂的趋势。
?解理面:因解理断裂与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。
?解理刻面:实际的解理断裂断口是由许多大致相当于晶粒大小的解理面集合而成的,这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
?解理台阶:解理裂纹与螺型位错相交而形成的具有一定高度的台阶称为解理台阶。
?河流花样解理台阶沿裂纹前段滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大。
当汇合台阶高度足够大时,便成为了河流花样。
?穿晶断裂与沿晶断裂:多晶体金属断裂时,裂纹扩展的路径可能是不同的。
裂纹穿过晶内的断裂为穿晶断裂;裂纹沿晶界扩展的断裂为沿晶断裂。
穿晶断裂和沿晶断裂有时候可以同时发生。
二、下列力学性能指标的的意义?E(G):弹性模量,表示的是材料在弹性范围内应力和应变之比;?σr:规定残余伸长应力,表示试样卸除拉伸力后,其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力;常用σ0.2表示材料的规定残余延伸率为0.2%时的应力,称为屈服强度;σs:屈服点,表示呈屈服现象的金属材料拉伸时,试样在外力不断增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力称为屈服点。
材料力学性能名词解释部分
力学性能指标及定义:脆性材料:弹性变形,然后断裂塑性材料:弹性变形,塑性变形低塑性变形材料:无颈缩高塑性材料:有颈缩弹性:是材料的可逆变形。
本质:晶体点阵内的原子具有抵抗相互分开、接近或剪切移动的性质。
弹性模量Ε:表明材料对弹性形变的抗力,代表了材料的刚度。
(斜率)弹性极限ζe:材料发生最大弹性形变时的应力值。
弹性比功W e:材料吸收变形功而又不发生永久变形的能力。
W e=1/2ζeεe=εe2/2Ε(面积)普弹形变(高分子):应力与应变的关系符合胡克定律,变形由分子链内部键长和键角发生变化产生。
高弹形变(高分子):分子链在外力作用下,原先卷曲的链沿受力方向逐渐伸展产生,伸展长度与应力不成线性关系。
弹性的不完整性:应变滞后于应力。
本质:组织的不均匀性,使材料受应力作用时各晶粒的应变不均匀或应变明显受时间的影响。
弹性后效:加载时应变落后于应力而和时间有关的现象称为正弹性后效;反之,卸载时应变落后于应力的现象称为反弹性后效。
弹性滞后:由于正反弹性后效使得应力-应变得到的封闭回线内耗:加载时消耗于材料的的变形功大于卸载时材料所放出的变形功,因而有部分变形功被材料所吸收,这被吸收的功为内耗。
(例子:①音响效果好的元件要求内耗小such as音叉、琴弦等②机件在运转时常伴有振动,需要良好的消振材料such as灰口铸铁)包申格效应:金属材料预先经少量塑性变形后再同向加载,弹性极限升高,反之降低的现象。
与位错运动所受阻力有关。
(例子:高速运转部件预先进行高速离心处理,有利于提高材料的抗变形能力。
)超弹性材料:材料在外力作用下产生远大于其弹性极限时的应变量,外力去除自动恢复其变形的现象。
脆性:弹性极限前断裂(断裂前不产生塑性变形的性质)韧性:断裂前单位体积材料所吸收的变性能和断裂能,即外力所作的功①弹性变形能②塑性变形能③断裂能塑性:材料在断裂前发生的永久型变形(不可逆变形)塑性变形:位错在外力的作用下发生滑移和孪生。
材料力学性能
材料力学性能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,包括材料的强度、韧性、硬度、塑性等。
这些性能直接影响着材料在工程领域的应用,因此对材料力学性能的研究和评价显得尤为重要。
首先,强度是材料力学性能中的重要指标之一。
材料的强度是指材料抵抗外力破坏的能力,通常用抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等来表示。
不同材料的强度差异很大,例如金属材料的强度通常较高,而塑料和橡胶等材料的强度相对较低。
材料的强度直接影响着材料在工程中的承载能力和使用寿命。
其次,韧性是衡量材料抵抗断裂的能力。
韧性高的材料在受到外力作用时能够延展变形而不易断裂,这对于一些需要承受冲击或振动载荷的工程结构来说尤为重要。
例如,航空航天领域对材料的韧性要求较高,以确保飞行器在受到外部冲击时能够保持结构完整。
此外,硬度是材料力学性能中的重要参数之一。
材料的硬度是指材料抵抗划痕和压痕的能力,通常用洛氏硬度、巴氏硬度等来表示。
硬度高的材料通常具有较好的耐磨性和耐腐蚀性,适用于一些对材料表面要求较高的工程领域,例如汽车制造、船舶建造等。
最后,塑性是材料力学性能中的重要特性之一。
材料的塑性是指材料在受到外力作用时能够发生塑性变形而不断裂,这对于一些需要进行成形加工的工程材料来说尤为重要。
例如,金属材料的塑性使其能够通过锻造、轧制等工艺进行成形,从而制备出各种复杂的零部件。
综上所述,材料力学性能是材料工程领域中的重要研究内容,不同的材料力学性能对材料的应用具有重要的影响。
因此,对材料力学性能的研究和评价具有重要的意义,可以为工程领域的材料选择和设计提供重要的参考依据。
工程材料名词解释
工程材料名词解释一、性能㈠使用性能1、力学性能⑴刚度:材料抵抗弹性变形的能力。
指标为弹性模量:⑵强度:材料抵抗变形和破坏的能力。
指标:抗拉强度σ b—材料断裂前承受的最大应力。
屈服强度σ s—材料产生微量塑性变形时的应力。
条件屈服强度σ 0.2—残余塑变为0.2%时的应力。
疲劳强度σ -1—无数次交变应力作用下不发生破坏的最大应力。
⑶塑性:材料断裂前承受最大塑性变形的能力。
指标为⑷硬度:材料抵抗局部塑性变形的能力。
指标为HB、HRC。
⑸冲击韧性:材料抵抗冲击破坏的能力。
指标为αk.材料的使用温度应在冷脆转变温度以上。
⑹断裂韧性:材料抵抗内部裂纹扩展的能力。
指标为K1C。
2、化学性能⑴耐蚀性:材料在介质中抵抗腐蚀的能力。
⑵抗氧化性:材料在高温下抵抗氧化作用的能力。
3、耐磨性:材料抵抗磨损的能力。
㈡工艺性能1、铸造性能:液态金属的流动性、填充性、收缩率、偏析倾向。
2、锻造性能:成型性与变形抗力。
3、切削性能:对刀具的磨损、断屑能力及导热性。
4、焊接性能:产生焊接缺陷的倾向。
5、热处理性能:淬透性、耐回火性、二次硬化、回火脆性。
二、晶体结构㈠纯金属的晶体结构1、理想金属⑴晶体:原子呈规则排列的固体。
晶格:表示原子排列规律的空间格架。
晶胞:晶格中代表原子排列规律的最小几何单元.⑵三种常见纯金属的晶体结构⑶立方晶系的晶面指数和晶向指数①晶面指数:晶面三坐标截距值倒数取整加()②晶向指数:晶向上任一点坐标值取整加[ ]立方晶系常见的晶面和晶向⑷晶面族与晶向族指数不同但原子排列完全相同的晶面或晶向。
⑸密排面和密排方向——同滑移面与滑移方向在立方晶系中,指数相同的晶面与晶向相互垂直。
2、实际金属⑴多晶体结构:由多晶粒组成的晶体结构。
晶粒:组成金属的方位不同、外形不规则的小晶体.晶界:晶粒之间的交界面。
⑵晶体缺陷—晶格不完整的部位①点缺陷空位:晶格中的空结点。
间隙原子:挤进晶格间隙中的原子。
置换原子:取代原来原子位置的外来原子。
材料力学性能名词解释
材料力学性能名词解释名词解释1,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应力状态软性系数材料:最大切应力与最大正应力的比值,记为α。
:2,缺口效应:缺口材料在静载荷作用下,缺口截面上的应力状态发生的变化。
3,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与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度的比值表示。
4,冲击吸收功:冲击弯曲试验中试样变形和断裂所消耗的功5,过载损伤界:抗疲劳过载损伤的能力用过载损伤界表示。
6,应力腐蚀:材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破坏7,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而导8,金属脆化。
氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色,颗粒状。
微观断口上晶界明显加宽,呈沿晶断裂。
9,磨损:机件表面相互接触并产生相对运动,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。
10,耐磨性:耐磨性是材料抵抗磨损的性能。
论述1,影响屈服强度的因素:①内因:a金属的本性及晶格类型。
不同的金属其晶格类型,位错运动所受的阻力不同,故彼此的屈服强度不同。
b晶粒大小和亚结构晶粒尺寸↓→晶界↑→位错运动障碍数目↑→σs↑(细晶强化)c溶质元素.溶质原子和溶剂原子直径不同→形成晶格畸变应力场→该应力场和位错应力场产生交互作用→位错运动受阻→σs↑(固溶强化)d第二相的影响 1.第二相质点本身能否变形2.第二相的强化效果还与其尺寸、形状、数量、分布以及第二相与基体的强度、塑性和应变硬化特性、两相之间的晶体学配合和界面能等因素有关②外因:a温度,T↑→金属材料的屈服强度↓,但金属晶体结构不一样,其变化趋势不一样。
b应变速率,应变速率↑→金属材料的强度↑,但屈服强度随应变速率的变化比抗拉强度的变化要剧烈得多c应力状态,切应力分量愈大→愈有利于塑性变形→屈服强度愈低2,影响韧脆转变的因素:①冶金因素:a晶体结构,体心立方金属及其合金存在低温脆性。
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围内,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。
Mn C T12 钢A 08钢B 45钢C 60Si24、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敏感参数?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。
弹性模量是组织不敏感参数,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。
材料性能学名词解释大全
名词解释第一章:弹性比功:材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。
包申格效应:是指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。
滞弹性:是材料在加速加载或者卸载后,随时间的延长而产生的附加应变的性能,是应变落后于应力的现象。
粘弹性:是指材料在外力的作用下,弹性和粘性两种变形机理同时存在的力学行为。
内耗:在非理想弹性变形过程中,一部分被材料所吸收的加载变形功。
塑性:材料断裂前产生塑性变形的能力。
韧性:是材料力学性能,是指材料断裂前吸取塑性变形攻和断裂功的能力。
银纹:是高分子材料在变形过程中产生的一种缺陷,由于它密度低,对光线反射高为银色。
超塑性:材料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。
脆性断裂:是材料断裂前基本不产生明显的宏观塑性变形,没有明显预兆,而是突然发生的快速断裂过程。
韧性断裂:是指材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的断裂过程。
解理断裂:在正应力作用下,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。
剪切断裂:是材料在切应力作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂。
河流花样:两相互平行但出于不同高度上的解理裂纹,通过次生解理或撕裂的方式相互连接形成台阶,同号台阶相遇变汇合长大,异号台阶相遇则相互抵消。
当台阶足够高时,便形成河流花样。
解理台阶:不能高度解理面之间存在的台阶韧窝:新的微孔在变形带内形核、长大、聚集,当其与已产生的裂纹连接时,裂纹便向前扩展形成纤维区,纤维区所在平面垂直于拉伸应力方向,纤维区的微观断口特征为韧窝。
2 材料的弹性模数主要取决因素:1)键合方式和原子结构2)晶体结构3)化学成分4)微观组织5)温度6)加载方式3决定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4 金属的应变硬化的实际意义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,保证冷变形工艺的顺利实施2)在材料应用方面:应变硬化可以使金属机件具有一定的抗偶然过载能力,保证机件的安全使用。
材料性能试题集
《材料性能》试题集一、名词解释力学性能部分:弹性极限,弹性模数,弹性比功,滞弹性,粘弹性,包申格效应,内耗,应变硬化指数,超塑性,韧性断裂,脆性断裂,剪切断裂,解理断裂,韧窝,河流花样,银纹,解理台阶,理论断裂强度,真实断裂强度,静力韧度,应力状态软性系数,缺口效应,缺口强化,缺口敏感性,低温脆性,韧脆转变温度,低应力脆断,应力场强度因子,断裂韧度,疲劳,疲劳寿命,平均应力,应力幅,应力比,贝纹线,疲劳条带(辉纹),疲劳强度,过载持久值,过载损伤界,疲劳缺口敏感度,应力强度因子幅,疲劳门槛值,粘着磨损,磨粒磨损,接触疲劳,蠕变,蠕变极限,持久强度,松弛稳定性。
物、化性能部分:热容,比热容,热导率,顺磁性,抗磁性,铁磁性,磁化,磁化强度,磁导率,磁感应强度,自发磁化,磁致伸缩,磁畴,磁化曲线,技术磁化,矫顽力,电导率,超导电性,超导临界磁场,超导临界转变温度,临界电流密度,极化,极化强度,介电常数,介质损耗,抗电强度,电击穿,热击穿,相对折射率,色散,散射,压电效应,压电常数,自发极化,热释电效应,热释电系数,铁电性,铁电畴,电滞回线,电极电位,平衡电极电位,标准电极电位,电极的极化,化学极化,浓度极化,极化曲线,钝化,老化,化学老化,物理老化。
二、判断题正确用√,错误用×,按题号写在答卷上力学性能部分:1.材料的弹性模数越大,其弹性越好。
()2.粘弹性的特征是应变对应力的响应是瞬时完成的。
()3.金属材料的显微组织对其弹性模数的影响较小。
()4.带缺口试样拉伸时的缺口强化可以作为强化材料的手段。
()5.体心立方金属及其合金存在低温脆性,面心立方金属及其合金不存在低温脆性。
()6.材料的理论断裂强度愈高,其抗拉强度也愈高。
()7.材料在韧性断裂过程中都要产生明显的宏观塑性变形。
()8.微孔聚集型断裂不是金属材料韧性断裂的普遍方式。
()9.扭转试验过程中,当表层产生塑变后,切应变沿试样半径方向仍保持线性关系。
材料性能学名词解释
材料性能学名词解释第⼀章(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。
第⼆章(其他静载下⼒学性能)应⼒状态软性系数:不同加载条件下材料中最⼤切应⼒与正应⼒的⽐值。
剪切弹性模量:材料在扭转过程中,扭矩与切应变的⽐值。
缺⼝敏感度:常⽤试样的抗拉强度与缺⼝试样的抗拉强度的⽐值。
NSR硬度:表征材料软硬程度的⼀种性能。
⼀般认为⼀定体积内材料表⾯抵抗变形或破裂的能⼒。
抗弯强度:指材料抵抗弯曲不断裂的能⼒,主要⽤于考察陶瓷等脆性材料的强度。
第三章(冲击韧性低温脆性)冲击韧度:⼀次冲断时,冲击功与缺⼝处截⾯积的⽐值。
冲击吸收功:冲击弯曲试验中,试样变形和断裂所吸收的功。
低温脆性:当试验温度低于某⼀温度时,材料由韧性状态转变为脆性状态。
韧脆转变温度:材料在某⼀温度t下由韧变脆,冲击功明显下降。
该温度即韧脆转变温度。
迟屈服:⽤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段时间后才屈服的现象。
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。
材料力学性能及名词解释
1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)2.屈服强度(σ0.2)有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(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 。
3.抗拉强度(σb)材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。
4.伸长率(δs)材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比(σs/σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。
屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
⑴布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
⑵洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个支持角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
工程材料力学性能
一:名词解释:
屈服强度:P10是金属材料发生屈服现象时的屈服极限,亦即抵抗微量塑性变形的应力。
对于无明显屈服的金属材料,规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限,称为条件屈服极限或屈服强度。
大于此极限的外力作用,将会使零件永久失效,无法恢复,小于这个的,零件还会恢复原来的样子。
形变强化:P15在金属的整个形变过程中当外力超过屈服强度后,要塑性变形继续进行必须不断增加外力,从而在真实的应力-应变曲线上表现为应力不断上升。
形变强化,即加工硬化,属于典型的四种金属强化方式之一,随着塑性变形量的增加,金属流变强度也增加,这种现象称为形变强化或加工硬化。
抗拉强度:P18抗拉强度即表征材料最大均匀塑性变形的抗力,拉伸试样在承受最大拉应力之前,变形是均匀一致的,但超出之后,金属开始出现缩颈现象,即产生集中变形;对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材料,它反映了材料的断裂抗力。
符号为Rm(GB/T 228-1987旧国标规定抗拉强度符号为σb),单位为MPa。
疲劳:P95
磨损:P139
韧窝:P30在韧窝断裂(微孔聚集型断裂) 的断口上,覆盖着大量显微微坑,这些微坑(窝坑) 称为“韧窝”。
河流花样:解理台阶沿裂纹前端滑动儿相互汇合,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。
断口:P0
硬度:P49
冲击韧性:P57
冲击功:P57
二、符号意义,表征什么
δ0.2:塑性材料的屈服强度,对于没有明显屈服极限的塑性材料,可以将产生0.2%塑性应变时的应力作为屈服指标,并用σ0.2 来表示。
三、简单题
1、金属材料的强化机制,强化机理?
应变、弥散、固溶、细晶强化。
第一章 材料的力学性能
第一章材料的力学性能一、名词解释1、力学性能:材料抵抗各种外加载荷的能力,称为材料的力学性能。
2、弹性极限:试样产生弹性变形所承受的最大外力,与试样原始横截面积的比值,称为弹性极限,用符号σe表示。
3、弹性变形:材料受到外加载荷作用产生变形,当载荷去除,变形消失,试样恢复原状,这种变形称为弹性变形。
4、刚度:材料在弹性变形范围内,应力与应变的比值,称为刚度,用符号E表示。
5、塑性:材料在外加载荷作用下,产生永久变形而不破坏的性能,称为塑性。
6、塑性变形:材料受到外力作用产生变形,当外力去除,一部分变形消失,一部分变形没有消失,这部分没有消失的变形称为塑性变形。
7、强度:材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力,称为强度。
8、抗拉强度:材料在断裂前所承受的最大外加拉力与试样原始横截面积的比值,称为抗拉强度,用符号σb表示。
9、屈服:材料受到外加载荷作用产生变形,当外力不增加而试样继续发生变形的现象,称为屈服。
10、屈服强度:表示材料在外力作用下开始产生塑性变形的最低应力,即材料抵抗微量塑性变形的能力,用符号σs表示。
11、σ0.2:表示条件屈服强度,规定试样残留变形量为0.2%时所承受的应力值。
用于测定没有明显屈服现象的材料的屈服强度。
12、硬度:金属表面抵抗其它更硬物体压入的能力,即材料抵抗局部塑性变形的能力,称为硬度。
13、冲击韧度:材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力,称为冲击韧度,用符号αk表示。
14、疲劳:在交变载荷作用下,材料所受的应力值虽然远远低于其屈服强度,但在较长时间的作用下,材料会产生裂纹或突然的断裂,这种现象称为疲劳。
15、疲劳强度:材料经无数次应力循环而不发生断裂,这一应力值称为疲劳强度或疲劳极限,用符号σ-1表示。
16、蠕变:材料在高温长时间应力作用下,即使所加应力值小于该温度下的屈服极限,也会逐渐产生明显的塑性变形直至断裂,这种现象称为蠕变。
17、磨损:由两种材料因摩擦而引起的表面材料的损伤现象称为磨损。
材料力学性能
材料力学性能材料力学性能是指材料在受力作用下所表现出来的性能,包括强度、刚度、韧性等指标。
材料力学性能的好坏直接影响到材料在工程应用中的可靠性和安全性。
本文将介绍材料力学性能的相关概念和测试方法,并分析其对材料应用的影响。
一、强度强度是指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。
抗拉强度是指材料在拉伸力作用下,抗拉破坏的能力。
抗压强度是指材料在受压力作用下,抗压破坏的能力。
抗弯强度是指材料在受弯力作用下,抗弯曲破坏的能力。
强度的测试方法主要包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等。
材料的强度往往与其成分、结构和加工工艺有关。
例如,金属材料中添加合适的合金元素,可以提高其强度;陶瓷材料中控制晶粒尺寸和界面结合情况,可以提高其抗压强度;纤维增强复合材料中,纤维的分布和取向对抗弯强度有重要影响。
在工程设计中,需要根据具体应用情况选择合适的材料强度指标,并保证其符合设计要求,以确保结构的稳定性和安全性。
二、刚度刚度是指材料抵抗形变的能力,也可以理解为材料对外力作用下的变形程度。
常见的刚度指标包括弹性模量、切变模量等。
弹性模量是指材料在弹性变形范围内,单位应力下的应变,反映了材料的抗弹性变形能力。
刚度的测试方法主要包括拉伸试验、扭转试验等。
材料的刚度与其物理性质和结构密切相关。
高弹性模量的材料具有较高的刚度,其在受力下变形较小;而低弹性模量的材料具有较低的刚度,其在受力下变形较大。
在工程设计中,需要根据结构的刚度要求选择合适的材料,以确保结构的稳定性和正常运行。
三、韧性韧性是指材料抵抗断裂的能力,反映了材料在受力下的变形能力和吸能能力。
常见的韧性指标包括断裂韧性、冲击韧性等。
断裂韧性是指材料在断裂前所能吸收的能量。
冲击韧性是指材料在受冲击载荷下,能够抵抗破坏的能力。
韧性的测试方法主要包括冲击试验、拉伸试验等。
材料的韧性与其断裂机制和微观结构有关。
例如,金属材料中的晶界和位错可以有效地阻止裂纹扩展,提高韧性;聚合物材料中的交联结构和链段运动可以吸收能量,提高韧性。
材料力学性能名词解释
1.刚度:指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。
工程商,弹性模量被称为材料的刚度。
2.形变强化:随着塑性变形量的增加,金属流变强度也增加,这种现象称为形变强化或加工硬化。
3.弹性极限:材料有弹性形变过渡到弹-塑性变形时的应力。
4.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。
5.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,规定残余伸长应为降低(特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到0)的现象。
6.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。
7.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。
8.抗拉强度:韧性金属式样拉断过程中最大力所对应的应力,称为抗拉强度。
9.韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
10.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。
11.磨损:机件表面相接触并做相对运动时,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。
12.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。
13.应力腐蚀开裂: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,称为应力腐蚀断裂。
14.等温强度:晶粒强度与晶界强度相等的温度。
15.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。
16.腐蚀疲劳:化工设备中许多金属材料构件都工作在腐蚀的环境中,同时还承受着交变载荷的作用。
材料力学性能及名词解释
材料⼒学性能及名词解释1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时,当应⼒超过弹性极限,即使应⼒不再增加,⽽钢材或试样仍继续发⽣明显的塑性变形,称此现象为屈服,⽽产⽣屈服现象时的最⼩应⼒值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外⼒,Fo为试样断⾯积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa),MPa称为兆帕等于N(⽜顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)2.屈服强度(σ0.2)有的⾦属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产⽣永久残余塑性变形等于⼀定值(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 。
3.抗拉强度(σb)材料在拉伸过程中,从开始到发⽣断裂时所达到的最⼤应⼒值。
它表⽰钢材抵抗断裂的能⼒⼤⼩。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最⼤拉⼒,Fo为试样截⾯⾯积,则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。
4.伸长率(δs)材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分⽐叫伸长率或延伸率。
5.屈强⽐(σs/σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的⽐值,称为屈强⽐。
屈强⽐越⼤,结构零件的可靠性越⾼,⼀般碳素钢屈强⽐为0.6-0.65,低合⾦结构钢为0.65-0.75合⾦结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表⽰材料抵抗硬物体压⼊其表⾯的能⼒。
它是⾦属材料的重要性能指标之⼀。
⼀般硬度越⾼,耐磨性越好。
常⽤的硬度指标有布⽒硬度、洛⽒硬度和维⽒硬度。
⑴布⽒硬度(HB)以⼀定的载荷(⼀般3000kg)把⼀定⼤⼩(直径⼀般为10mm)的淬硬钢球压⼊材料表⾯,保持⼀段时间,去载后,负荷与其压痕⾯积之⽐值,即为布⽒硬度值(HB),单位为公⽄⼒/mm2 (N/mm2)。
⑵洛⽒硬度(HR)当HB>450或者试样过⼩时,不能采⽤布⽒硬度试验⽽改⽤洛⽒硬度计量。
它是⽤⼀个⽀持⾓120°的⾦刚⽯圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在⼀定载荷下压⼊被测材料表⾯,由压痕的深度求出材料的硬度。
材料力学性能名词总结
名词解释第一章1.正应变是单位长度的伸缩变化量,亦称线应变;2.切应变一般指的是两个直线段间夹角的改变量,以角度变小的变化量为正,变大为负,以弧度表示。
3.主平面:切应力等于零的平面。
把此时该面上的正应力称作主应力。
4.平面应变状态:应变发生在同一个平面内。
5.胡克定律:在材料的线弹性范围内,固体的单向拉伸变形与所受的外力成正比。
6.应力集中:应力在局部增大的现象,一般出现在物体形状急剧变化的地方,如缺口、孔洞、沟槽以及有刚性的约束处。
7.理论应力集中因数:在材料的弹性范围内,最大局部应力与名义应力的比值;Kt=σmax σ8.应力状态软性系数:三个主应力可以按“最大切应力理论”计算最大切应力,按“相当最大正应力理论”计算最大正应力,而二者的比值表示他们的相对大小.第二章1.弹性模量E、比例极限Rp、弹性极限Re、上屈服强度Reh、下屈服强度Rel、抗拉强度Rm、断后伸长率A、断面收缩率Z(各定义的点以及公式)2.规定塑性延伸强度:拉伸中当试样的塑形伸长率等于L0的某一百分率时所对应的应力值;3.应变硬化指数:。
4.形变强化:屈服后的应力-应变曲线的上升被描述为形变强化(加工硬化)。
也就是随着应变的增加,材料的变形抗力增加5.静态韧性:在静载作用下,材料断裂前所吸收的能量,称作静态韧性,静态韧性可能包含三部分能量,即弹性变形能、塑性变形能和断裂能(形成两个断裂表面的能)。
6.静态韧度:静态韧度是表征静态韧性的力学性能指标,7.断裂强度:拉伸断裂时的真应力称为断裂强度,记为σf ;也有称为断裂真应力,记为Sk8.断裂延性:拉伸断裂后的真应变称为断裂延性,记为εf ,或称断裂真应变。
9.弹性比功:材料吸收变形功而又不发生永久变形的能力,也就是在开始塑性变形前,单位体积材料所能吸收的最大弹性变形功。
第三章1.比弹性模量:弹性模量与密度的比值;2.比刚度:刚度与密度的比值;3.弹性不完善性:应变不止与应力有关,还与时间和加载速率有关。
钢铁材料的力学性能及名词解释
值大小来衡量
由于αK值的大小,不仅取决于材料本身,同时
还随试样尺寸、形状的改变及试验温度的不同 而变化,因而αK值只是一个相对指标。目前国 际上许多国家直接采用冲击吸收功AK作为冲 击韧度的指标 AKU αKU = ——; F AKU
2
冲击吸收功
AKU或 AKV
αKV= ——;
五
疲劳
大小、方向反复变化的载荷)的作用,在不发生显 著塑性变形的情况下而突然断裂的现象,称为疲劳 金属材料在重复或交变应力作用下,经过周次
1
疲劳极限
σ-1
MPa
(N)的应力循环仍不发生断裂时所能承受的最大 应力称为疲劳极限
金属材料在重复或交变应力作用下,经过周次 (N)后断裂时所能承受的最大应力,叫作疲劳强 2
3
抗压强度
σbc
MPa
σbc=—— Fo 式中 Pbc——试样所受最大集中载荷(N) Fo——试样原横截面积(mm 2)
试样剪断前,所承受的最大负荷下的受剪截面具有 的平均应力 P 双剪:σr=—— ; 2Fo 4
抗剪强度
r、σr
MPa
P 单剪:σr=—— ; Fo 式中 P——剪切时的最大负荷(N) Fo——受剪部位的横截面积(mm 2) 指外力是扭转力的强度极限 3Mb τb≈—— (适用于钢材) 4Wp
1
布氏硬度
HBS
/
验力,测表面压痕直径计算的硬度值。使用钢球测 定硬度小于等于450HBS;使用硬质合金球测定硬度 大于450HBW
2
洛氏硬度
HRA HRB HRC HRD HRE HRF HRG HRH HRK HV
用金刚石圆锥或钢球压头以初始试验力和总试验力 作用下,压入试样表面,经规定的保持时间后,卸
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以下整理,仅供参考!!!试卷相关名词解释:(1) 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。
(从垂直于解理面的方向上观察台阶的存在,就看到“河流花样”)(2) 滞弹性:应变落后于应力而和时间有关的现象。
(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)(3) 过载损伤:金属在高于疲劳极限的应力水平下运转一定周次后,其疲劳极限或疲劳寿命减小,就造成了过载损伤。
(4) 热疲劳:凡是由于温度周期变化引起零件或构件的自由膨胀和收缩,而又因这种膨胀和收缩受到约束,产生了交变热应力。
由这种交变热应力引起的破坏就叫热疲劳。
(5)接触疲劳:两接触面做滚动或滚动加滑动摩擦时,在交变接触压应力长期作用下,材料表面因疲劳损伤,导致局部区域产生小片金属剥落而使材料损失的现象。
(6) 凿削式磨粒磨损:从表面上凿削下大颗粒金属,摩擦面有较深沟槽。
韧性材料——连续屑,脆性材料——断屑。
(7)粘着磨损:又称咬合磨损,在滑动摩擦条件下,当摩擦副相对滑动速度较小时发生的。
(8) 内部氢脆:内部氢脆:金属材料在冶炼与加工如酸洗、电镀、焊接、热处理等过程中吸收了大量的氢。
即材料在受载荷前其内部已有足够的氢引起氢脆,称为内部氢脆。
(9)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,经一段孕育期后,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滞延滞断裂。
(10)扩散蠕变:在高温条件下,晶体内空位将从受拉晶界向受压晶界迁移,原子则朝相反方向流动,致使晶体逐渐产生伸长的蠕变。
(11) 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。
(12) 低应力脆断:高强度、超高强度钢的机件,中低强度钢的大型、重型机件在屈服应力以下发生的断裂。
(13) 韧脆转变温度:材料由韧性状态变为脆性状态的转变温度。
(除面心立方金属外,其它的金属随温度降低可能变脆。
就是说,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。
其标志为冲击功明显下降,断口由纤维状变为结晶状,断裂机理由微孔聚集型转变为穿晶解理。
这就是低温脆性。
特定温度Tk称为韧脆转变温度)(14) 循环软化:若材料在恒定应变幅循环作用下,随循环周次增加,应力不断减小,称为循环软化。
(15) 循环硬化:若材料在恒定应变幅循环作用下,随循环周次增加,应力不断增加,称为循环硬化。
(16)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。
(17) 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,没有明显征兆,十分危险。
(18) 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。
(19) 里氏硬度:采动载荷试验法,它是用规定质量的冲头在弹力作用下以一定速度冲击试样表面,用冲头的回弹速度表征金属的硬度值。
(20) 张开型(Ⅰ型)裂纹:拉应力垂直作用于裂纹扩展面,裂纹沿作用力方向张开,沿裂纹面扩展的裂纹。
(21) 驻留滑移带:在交变载荷作用下,在部分晶粒的一些部位出现滑移带。
这种滑移是在应力低于屈服强度就已发生。
在局部地区形成滑移带。
即滑移很不均匀。
同时,如果将试样上已出现的滑移带电解抛光,重新作疲劳试验。
新出现的滑移带仍在原来滑移带的位置出现。
这表明滑移是集中在材料内形变抗力较低的弱的区域。
当循环次数较多时,电解抛光不能完全抛掉。
这种抛光后仍留下的滑移带称为驻留滑移带。
这种驻留滑移带是交变载荷下不均匀塑性变形的表现。
(22)白点:当钢中含有过量的氢时,随着温度降低氢在钢中的溶解度减小。
如果过饱和的氢未能扩散逸出,便聚集在某些缺陷处而形成氢分子。
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银白色圆形或椭圆形,故称为白点。
(23) 磨粒磨损:又称磨料磨损或研磨磨损。
当摩擦副一方表面存在坚硬的细微凸起,或在接触面之间存在着硬质粒子时产生的一种磨损。
(24)冲蚀磨损:流体或固体以松散的小颗粒按一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的磨损为冲蚀磨损。
(25)蠕变:金属在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象。
第一章(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。
(2) 滞弹性:应变落后于应力而和时间有关的现象。
(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)(3) 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,用振动试样中自由振动振幅衰减的对数值来评定。
(4) 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。
(5) 解理刻面:解理断裂是沿特定界面发生的脆性穿晶断裂,其微观特征应该是极平坦的镜面。
但是,实际的解理断裂断口是由许多大致相当于晶粒大小的解理面集合而成的。
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塑性变形(不可逆永久变形)的能力。
脆性:材料在外力作用下仅产生微小变形即断裂破坏的能力。
(金属材料受力时没有发生塑性变形而直接断裂的能力)韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力或指材料抵抗裂纹扩展的能力。
(7) 解理台阶:由于存在缺陷等原因,解理并不是沿单一晶面发生,而是在一组相互平行的晶面解理,即裂纹跨跳相互平行、高度不同的解理面,就形成解理台阶。
(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。
(从垂直于解理面的方向上观察台阶的存在,就看到“河流花样”)(9) 解理面: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,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:裂纹穿过晶粒扩展。
可以是韧断,也可以是脆断。
沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,多是脆断。
是由于晶界上有夹杂、第二相以及杂质偏聚引起晶界弱化。
(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。
第二章(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,即: ()32131max max 5.02σσσσσστα+--== (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,即:NSR=σbn/σb(4) 布氏硬度:用钢球或硬质合金球作为压头,以一定的载荷F 压入试样表面,保持一段时间,载荷与凹坑面积之比为硬度值。
(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。
(7) 努氏硬度:采用两个对面角不等的四棱锥金刚石压头,由试验力除以压痕投影面积得到的硬度。
(8) 肖氏硬度:采动载荷试验法,其原理是将一定质量的带有金刚石圆头或钢球的重锤,从一定高度落于金属试样表面,根据重锤回跳的高度来表征金属硬度值大小。
(9) 里氏硬度:采动载荷试验法,它是用规定质量的冲头在弹力作用下以一定速度冲击试样表面,用冲头的回弹速度表征金属的硬度值。
第三章(1) 冲击韧度:U 型缺口冲击吸收功KU A 除以冲击试样缺口底部截面积所得之商,称为冲击韧度,反应了材料抵抗冲击载荷的能力,用 KU a 表示。
(冲击韧性表示料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力)(2) 冲击吸收功:缺口试样冲击弯曲试验中,摆锤冲断试样失去的位能为mgH1-mgH2。
此即为试样变形和断裂所消耗的功,称为冲击吸收功,以A K 表示,单位为J 。
(3) 低温脆性:体心立方晶体金属及合金或某些密排六方晶体金属及其合金,特别是工程上常用的中、低强度结构钢(铁素体-珠光体钢),在试验温度低于某一温度 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型变为穿晶解理型,断口特征由纤维状变为结晶状,这就是低温脆性。
(4) 韧脆转变温度:材料由韧性状态变为脆性状态的转变温度。
(5) 韧性温度储备:材料使用温度和韧脆转变温度的差值,保证材料的低温服役行为。
第四章(1) 低应力脆断:高强度、超高强度钢的机件,中低强度钢的大型、重型机件在屈服应力以下发生的断裂。
(2) 张开型(Ⅰ型)裂纹:拉应力垂直作用于裂纹扩展面,裂纹沿作用力方向张开,沿裂纹面扩展的裂纹。
(3) 应力场:应力作用范围,表示应力在空间分布情况应变场:发生应变的试样区域,表示应变在空间的分布情况(4)应力场强度因子kⅠ:在裂纹尖端区域各点的应力分量除了决定于位置外,尚与强度因子kⅠ有关。
对于某一确定的点,其应力分量由kⅠ决定,kⅠ越大,则应力场各点应力分量也越大,这样kⅠ就可以表示应力场的强弱程度,称kⅠ为应力场强度因子。
“I”表示I型裂纹。
(5) 小范围屈服:塑性区的尺寸较裂纹尺寸及净截面尺寸为小时(小一个数量级以上),这就称为小范围屈服。
(6) 塑性区:发生塑性变形的区域。
金属材料在裂纹扩展前,其尖端附近总要先出现一个或大或小的塑性变形区,也就是塑性区。
(7) 有效屈服应力:塑性区中的最大主应力σ1叫做有效屈服应力,记作σys。
(8) 有效裂纹长度:采用虚拟有效裂纹代替实际裂纹。
因裂纹尖端应力的分布特性,裂尖前沿产生有塑性屈服区,屈服区内松弛的应力将叠加至屈服区之外,从而使屈服区之外的应力增加,其效果相当于因裂纹长度增加r y后对裂纹尖端应力场的影响,经修正后的裂纹长度即为有效裂纹长度:a+r y 。
(9) 裂纹扩展K判据:裂纹在受力时只要满足KⅠ≥KⅠC,就会发生脆性断裂.反之,即使存在裂纹,若KⅠ<KⅠC也不会断裂。
(10)裂纹扩展能量释放率GⅠ:I型裂纹扩展单位面积时系统释放势能的数值。
(11)裂纹扩展G判据:GⅠ≥ GⅠC,当GⅠ满足上述条件时裂纹失稳扩展断裂。