材料力学性能学习要点_
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。
材料力学性能复习提纲
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。
材料力学性能复习重点汇总
第一章包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限（OP）或屈服强度（OS）增加；反向加载时弹性极限（OP）或屈服强度（OS）降低的现象。
解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。
晶体学平面一一解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。
解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。
韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。
静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。
是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。
可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。
解理断裂是典型的脆性断裂的代表，微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。
5.影响屈服强度的因素与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度位错增值和运动晶粒、晶界、第二相等外界影响位错运动的因素主要从内因和外因两个方面考虑（一）影响屈服强度的内因素1.金属本性和晶格类型（结合键、晶体结构）单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力，其值与位错运动所受到的阻力（晶格阻力一一派拉力、位错运动交互作用产生的阻力）决定。
派拉力：2G加2G 罕位错交互作用力aGbQ是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数，L是位错间距。
）2.晶粒大小和亚结构晶粒小一晶界多（阻碍位错运动）一位错塞积〜提供应力一位错开动一产生宏观塑性变形。
晶粒减小将增加位错运动阻碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，使屈服强度降低（细晶强化）。
屈服强度与晶粒大小的关系：霍尔一派奇（Hall-Petch）o s= o i+kvd-1/23.溶质元素加入溶质原子一（间隙或置换型）固溶体〜（溶质原子与溶剂原子半径不一样）产生晶格畸变一产生畸变应力场〜与位错应力场交互运动一使位错受阻一提高屈服强度（固溶强化）。
4.第二相（弥散强化，沉淀强化）不可变形第二相提高位错线张力一绕过第二相一留下位错环一两质点间距变小一流变应力增大。
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
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。
工程材料力学性能要点
1.工程材料力学性能：强度、硬度、刚度、塑性、粘弹性、断裂韧性、冲击韧性、疲劳极限。
2. s:屈服强度。
0.2：试件标距范围内产生0.2%塑性变形时的应力值作为该材料的屈服强度。
ｂ：抗拉强度。
比强度：ｂ／ｐ．比刚度：Ｅ／ｐ．3.工程材料理化性能：密度、熔点、热膨胀性、导电性、导热性、磁学性能、光学性能、抗腐蚀性、耐磨性。
4.金属材料加工工艺性：铸造性、可锻性、可焊性、切削加工性、热处理工艺性。
5.晶体结构有3种：⑴体心立方：－Fe、Cr、V⑵面心立方：－Fe、Al、Cu、Ni⑶密排六方：Mg。
6.材料原子排列缺陷：空位；位错；晶界。
几何特征：排列不规律、形成以塌移区、排列不规律并且存在缺陷。
7.过冷：液态金属冷却至理论结晶温度时并不能立即开始结晶，而必须冷却至T。
以下某温度T1才开始结晶的现象。
过冷度：T。
-T1.金属结晶必须存在过冷度。
8.影响晶粒大小因素：形核率、长大速度。
9.晶粒细化方法：增大过冷度、加入形核剂、机械方法。
10.晶粒大小对机械性能影响：相同材料相同变形条件下晶粒越细晶界数就越多，晶界对塑性变形抗力越大，同时晶粒的变形越均匀，致使强度、硬度越高，塑性、韧性越好。
11.铸锭组织：表面细等轴晶区、柱状晶区、中心等轴晶区。
12.铸锭缺陷：缩孔与缩松、气孔、非金属夹杂物、成分偏析。
13.加工硬化：金属在塑性变形过程中，随着变形程度增加，强度、硬度上升，塑性韧性下降的现象。
影响：加大了金属进一步变形的抗力，甚至使金属开裂，对压力加工产生不利影响。
14.奥氏体形成：A形核、Ａ长大、残余Ｆｅ３Ｃ溶解、A均匀化。
15.钢材冷却方式：（1）将奥氏体急冷到A1以下某一温度进行等温转变，再冷却到室温。
（2）将奥氏体在连续冷却条件下进行转变。
16.预先热处理目的：改善毛坯或半成品的组织性能，为最终热处理及其它终加工处理做好组织准备。
种类：退火、正火、调质。
调质：淬火+高温回火。
17.最终热处理目的：为了大幅度提高钢材性能，获得最大程度的硬化。
材料力学性能教案
材料力学性能教案第一章：材料力学性能概述教学目标：1. 理解材料力学性能的概念及其重要性。
2. 掌握材料力学性能的主要指标。
3. 了解不同材料的力学性能特点。
教学内容：1. 材料力学性能的概念：定义、重要性。
2. 材料力学性能的主要指标：弹性模量、屈服强度、抗拉强度、韧性、硬度等。
3. 不同材料的力学性能特点：金属材料、非金属材料、复合材料等。
教学活动：1. 引入讨论：为什么了解材料的力学性能很重要？2. 讲解材料力学性能的概念及其重要性。
3. 通过示例介绍不同材料的力学性能特点。
4. 练习计算材料力学性能指标。
作业：1. 复习材料力学性能的主要指标及其计算方法。
2. 选择一种材料，描述其力学性能特点，并解释其在实际应用中的作用。
第二章：弹性模量教学目标：1. 理解弹性模量的概念及其物理意义。
2. 掌握弹性模量的计算方法。
3. 了解弹性模量在不同材料中的变化规律。
教学内容：1. 弹性模量的概念：定义、物理意义。
2. 弹性模量的计算方法：胡克定律、应力-应变关系。
3. 弹性模量在不同材料中的变化规律：金属材料、非金属材料、复合材料等。
教学活动：1. 复习上一章的内容，引入弹性模量的概念。
2. 讲解弹性模量的计算方法，并通过示例进行演示。
3. 通过实验或示例观察不同材料的弹性模量变化规律。
作业：1. 复习弹性模量的概念及其计算方法。
2. 完成弹性模量的计算练习题。
第三章：屈服强度与抗拉强度教学目标：1. 理解屈服强度与抗拉强度的概念及其物理意义。
2. 掌握屈服强度与抗拉强度的计算方法。
3. 了解屈服强度与抗拉强度在不同材料中的变化规律。
教学内容：1. 屈服强度与抗拉强度的概念：定义、物理意义。
2. 屈服强度与抗拉强度的计算方法：应力-应变关系、极限状态方程。
3. 屈服强度与抗拉强度在不同材料中的变化规律：金属材料、非金属材料、复合材料等。
教学活动：1. 复习上一章的内容，引入屈服强度与抗拉强度的概念。
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。
工程材料学-材料的力学性能培训课件
1. 布氏硬度( Brinell-hardness )
布氏硬度计
用于测定硬度不高的 金属材料。主要有铸 铁、有色金属、低合 金结构钢、结构调质 钢等。
1. 布氏硬度( Brinell-hardness )
测定原理：
用一定大小的载荷P，把直 径为D的淬火钢球压入被测金 属的表面，保持一定的时间后 卸除载荷，用金属压痕的表面 积，除载荷所得的商值即为布 氏硬度值。
比强度 30～37 23～36 90～111
3. 塑性指标：
塑性变形： 不可恢复的永久变形。塑性是表征材料断
裂前具有塑性变形的能力。
断后伸长率δ（δ5、δ10）：
断后试样标距伸长量与原始标距之比的百分率，
即： LK L0 100%
L0
δ < 2 ~ 5% 属脆性材科
δ≈ 5 ~ 10% 属韧性材料
1.2.1 拉伸试验
3．均匀塑形变形阶段（曲线de段）
在此阶段中，试样的一部分产生塑性变形，虽 然这一部分截面减小，使此处承受负荷能力下 降。但由于变形强化的作用而阻止塑性变形在 此处继续发展，使变形推移到试样的其它部位。 这样、变形和强化交替进行，就使试样各部位 产生了宏观上均匀的塑性变形。曲线上的d点是 屈服阶段结束点也是加工硬化开始点。
1.2.1 拉伸试验
1．弹性变形阶段（曲线ob段）
在弹性变形阶段内的oa段，试样的伸长与外力 成正比例直线关系，即每增加一定外力，就对 应一定的伸长量，因此，oa段也称为线弹性变 形阶段。一旦外力超过曲线上的a点时，正比例 关系就破坏了。而该点对应的外力Fp称为比例 变形的极限外力。ab段为弹性变形的非线性阶 段，此阶段很短，一般不容易观察到。
1. 弹性指标：
《材料的力学性能》西北工业大学出版社--复习资料
《材料的力学性能》第一章 材料的拉伸性能名词解释：比例极限P σ，弹性极限e σ，屈服极限s σ，屈服强度0.2σ，抗拉强度b σ，延伸率k δ，断面收缩率k ψ（P7-8），断裂强度f σ（k σ），韧度（P10）1、拉伸试验可以测定那些力学性能？对拉伸试件有什么基本要求？ 答：拉伸试验可以测定的力学性能为：弹性模量E ，屈服强度σs ，抗拉强度σb ，延伸率δ，断面收缩率ψ。
2、拉伸图和工程应力-应变曲线有什么区别？试验机上记录的是拉伸图还是工程应力-应变曲线？答：拉伸图和工程应力—应变曲线具有相似的形状，但坐标物理含义不同，单位也不同。
拉伸图横坐标为伸长量（单位mm ），纵坐标为载荷（单位N ）；工程应力-应变曲线横坐标为工程应力（单位MPa ），纵坐标为工程应变（单位无）。
试验机记录的是拉伸图。
3、脆性材料与塑性材料的应力-应变曲线有什么区别？脆性材料的力学性能可以用哪两个指标表征？答：如下图所示，左图近似为一直线，只有弹性变形阶段，没有塑性变形阶段，在弹性变形阶段断裂，说明是脆性材料。
右图为弯钩形曲线，既有弹性变形阶段，又有塑性变形阶段，在塑性变形阶段断裂，说明是塑性材料。
脆性材料力学性能用“弹性模量“和”脆性断裂强度”来描述。
4、塑性材料的应力-应变曲线有哪两种基本形式？如何根据应力-应变曲线确定拉伸性能？答：分为低塑性和高塑性两种，如下图所示。
左图曲线有弹性变形阶段与均匀塑性变形阶段，没有颈缩现象，曲线在最高点处中断，即在均匀塑性变形阶段断裂，且塑性变形量小，说明是低塑性材料。
右图曲线有弹性变形阶段，均匀塑性变形阶段，颈缩后的局集塑性变形阶段，曲线在经过最高点后向下延伸一段再中断，即在颈缩后的局集塑性变形阶段断裂，且塑性变形量大，说明是高塑性材料。
5、何谓工程应力和工程应变？何谓真应力和真应变？两者之间有什么定量关系？答：6、如何测定板材的断面收缩率？答：断面收缩率是材料本身的性质，与试件的几何形状无关，其测试方法见P8。
金属材料的力学性能
多冲抗力 金属材料抵抗小能量多次冲击的能力叫做多冲 抗力。多冲抗力可用在一定冲击能量下的冲断周次N 表示。 材料的多冲抗力取决于材料强度与韧性的综合 力学性能，冲击能量高时，主要取决于材料的韧性； 冲击能量低时，主要决定于强度
摆锤式一次冲击试验视频01-05 多次冲击试验 视频01-06
金属材料的力学性能小结
2 硬度
金属材料抵抗其他更硬物体压入表面的能力 称为硬度，是衡量材料软硬程度的判据，它表征 材料抵抗表面局部弹性变形、塑性变形或抵抗破 坏的能力。材料的硬度越高，其耐磨性越好。 硬度是金属材料重要性能之一。由于测定硬 度的试验设备比较简单，操作方便、迅速，又属 无损检验，故在生产上和科研中得到广泛应用。 测定硬度的方法比较多，其中常用的硬度测 定法是压入法，即用一定的静载荷（试验力）把 压头压在金属表面上，然后通过测定压痕的面积 或深度来确定其硬度。常用的硬度试验方法有布 氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。
布氏硬度试验的优缺点：
优点是测定的数据准确、稳定、数据重复性强， 常用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属 的硬度。 缺点是对不同材料需要更换压头和改变载荷， 且压痕较大，压痕直径的测量也较麻烦，易损坏成 品的表面，故不宜在成品上进行试验。
布氏硬度试验视频102
2.2 洛氏硬度 洛氏硬度是用压痕深度作为洛氏硬度值的计 量即，符号用HR表示，其计算公式为：
2.3 维氏硬度 维氏硬度也是以单位压痕面积的力作为硬度 值计量。试验力较小，压头是锥面夹角为136°的 金刚石正四棱锥体，见图所示。维氏硬度用符号 HV表示。 维氏硬度表示方法： 在符号HV前方标出硬度值，在 HV后面按试验力大小和试验力 保持时间（10～15s不标出） 的顺序用数字表示试验条件。 例如：640HV300。
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。
材料力学性能复习总结
绪论弹性：指材料在外力作用下保持和恢复固有形状和尺寸的能力。
塑性：材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力。
刚度：材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
强度：材料对变形和断裂的抗力。
韧性：指材料在断裂前吸收塑性变形和断裂功的能力。
硬度：材料的软硬程度。
耐磨性：材料抵抗磨损的能力。
寿命：指材料在外力的长期或重复作用下抵抗损伤和失效的能。
材料的力学性能的取决因素：内因——化学成分、组织结构、残余应力、表面和内部的缺陷等；外因——载荷的性质、应力状态、工作温度、环境介质等条件的变化。
第一章 材料在单向静拉伸载荷下的力学性能1.1 拉伸力—伸长曲线和应力—应变曲线应力—应变曲线退火低碳钢在拉伸力作用下的力学行为可分为弹性变形、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形和不均匀集中塑性变形和断裂几个阶段。
弹性变形阶段：曲线的起始部分，图中的oa 段。
多数情况下呈直线形式，符合虎克定律。
屈服阶段：超出弹性变形范围之后，有的材料在塑性变形初期产生明显的塑性流动。
此时，在外力不增加或增加很小或略有降低的情况下，变形继续产生，拉伸图上出现平台或呈锯齿状，如图中的ab 段。
均匀塑性变形阶段：屈服后，欲继续变形，必须不断增加载荷，此阶段的变形是均匀的，直到曲线达到最高点，均匀变形结束，如图中的bc 段。
不均匀塑性变形阶段：从试样承受的最大应力点开始直到断裂点为止，如图中的cd 段。
在此阶段，随变形增大，载荷不断下降，产生大量不均匀变形，且集中在颈缩处，最后载荷达到断裂载荷时，试样断裂。
弹性模量E ：应力—应变曲线与横轴夹角的大小表示材料对弹性变形的抗力，用弹性模量E退火低碳钢应力—应变曲线表示。
塑性材料应力—应变曲线（a）弹性—弹塑性型：Oa为弹性变形阶段，在a点偏离直线关系，进入弹—塑性阶段，开始发生塑性变形，开始发生塑性变形的应力称为屈服点，屈服点以后的变形包括弹性变形和塑性变形。
在m点卸载，应力沿mn降至零，发生加工硬化。
（b）弹性-不均匀塑性-均匀塑性型：与前者不同在于出现了明显的屈服点aa′，有时呈屈服平台状，有时呈齿状。
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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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。
所以，n值大时，材料的均匀塑性变形能力强！c. 颈部的三向拉应力状态承受三向拉应力（相当于厚板单向拉伸，平面应变状态）产生屈服的原因，影响因素分析；机理：外应力作用下，晶体中位错萌生、增殖和运动的过程。
影响屈服强度因素：1）内因a. 金属本性及晶格类型位错运动的阻力：晶格阻力（P-N力）；位错交互作用产生的阻力。
b. 溶质原子和点缺陷形成晶格畸变（间隙固溶，空位）c. 晶粒大小和亚结构晶界是位错运动的障碍。
要使相邻晶粒的位错源开动，须加大外应力。
d. 第二相不可变形第二相，位错只能绕过它运动。
可变形第二相，位错可切过。
第二相的作用，还与其尺寸、形状、数量及分布有关；同时，第二相与基体的晶体学匹配程度也有关。
2）外因温度提高，位错易运动，σs↓。
例：高温锻造，“乘热打铁”应变速率提高，σs↑。
应力状态切应力τ↑，σs↓。
应变硬化，静力韧度；（1）应变硬化或称形变强化，加工硬化1）意义a. 应变硬化和塑性变形适当配合，可使金属进行均匀塑性形变。
b.使构件具有一定的抗偶然过载能力。
c. 强化金属，提高力学性能。
d.提高低碳钢的切削加工性能。
2）应变硬化机理a. 三种单晶体金属的应力b. 应变硬化机理易滑移阶段：单系滑移hcp金属（Mg、Zn）不能产生多系滑称，∴易滑移段长。
线性硬化阶段：多系滑移位错交互作用，形成割阶、面角位错、胞状结构等；位错运动的阻力增大。
抛物线硬化阶段：交滑移，或双交滑移，刃型位错不能产生交滑移。
多晶体，一开动便是多系滑移，∴无易滑移阶段（2）静力韧度：静拉伸时，单位体积材料断裂所吸收的功（是强度和塑性的综合指标）。
J/m3 工程意义：对按照屈服强度设计、有偶而过载的机件必须考虑。
断裂类型（韧性、脆性，沿晶、穿晶，微孔聚合、解理）；断裂分类及特征（表1-7）韧性断裂与脆性断裂的区别与联系； 区别：（1） 韧性断裂断裂特点：断裂前，宏观变形明显；过程缓慢；断裂面一般平行于最大切应力，并与主应力成45o角。
（2）脆性断裂 断裂特点断裂前基本不发生塑性变形，无明显前兆； 断口与正应力垂直。
联系：通常，脆断前也产生微量的塑性变形，一般规定： Ψ < 5%为脆性断裂；> 5％时为韧性断裂。
可见，金属材料的韧性与脆性是根据一定条件下的塑性变形量来规定的。
条件改变，材料的韧性与脆性行为会随之而改变。
格里菲斯断裂理论之裂纹扩展力学表达式（表1-8）的数学、物理含义。
2．应力状态软性系数；应力状态软性系数α 的定义：最大切应力与最大正应力之比）＋（－－＝＝32131max max 22σσνσσσστα式中 最大切应力τmax 按第三强度理论计算，即 τmax= (σ1-σ3) /2σ1，σ3分别为最大和最小主应力。
最大正应力 σmax 按第二强度理论计算，即,)(321max σσνσσ--=ν——泊松比。
单向拉伸 α = 1/2扭 转 α = 1 /（1+ν）≈0.8单向压缩α= 1 /（2ν）≈2应力状态系数α的技术意义——表示在不同试验方法下（即不同应力状态下）材料塑性变形的难易程度α越大，表示该应力状态下切应力分量越大，材料就越易塑变。
∴把α值较大的称做软的应力状态，α值较小的称做硬的应力状态。
缺口试样静弯曲曲线，缺口效应；缺口式样静弯曲曲线：曲线下所包围的面积，表示试样从变形到断裂的总功。
总功由三部分组成：(1)只发生弹性变形的弹性功Ｉ;(2)发生塑性变形的变形功以面积Ⅱ表示；(3)在达到最大载荷Pmax时试样即出现裂纹。
如果裂纹到截荷P1点时开始迅速扩展，直至试样完全破断。
这一部分功以面积Ⅲ表示，叫作撕裂功。
可用断裂功，或Pmax/P1,来表示材料的缺口敏感度。
P1 —试样发生断裂所对应的作用力。
Pmax/P1 =1时，裂纹扩展极快，缺口敏感度最大。
缺口效应：理论应力集中系数Kt = σmax/σKt值与材料性质无关，只取决于缺口的几何形状。
拉伸时，缺口试样上的应力分布弹性状态下:(a)薄板缺口下的弹性应力(平面应力)缺口根部为单向拉应力状态σy，内部为两向拉应力状态，σz等于0 。
(b)厚板缺口下的弹性应力(平面应变)缺口根部为两向拉应力状态，内部为三向拉应力状态。
(c) 平面应变时的应力分布在材料内部，沿厚度方向，σz不等于0。
(d)平面应变时,局部屈服后的应力分布塑性状态下：塑性较好的材料，若根部产生塑性变形，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。
应力最大处则转移到离缺口根部ry距离处，该处σy，σx，σz均为最大值。
随塑性变形逐步向试样内部转移，各应力峰值越来越大。
试样中心区的σy最大。
∴出现“缺口强化”（三向拉应力约束了塑性变形）塑性降低，影响材料的安全使用。
标尺硬度符号压头类型初始实验力F0/N主试验力F1/N总试验力F/N测量硬度X围应用举例A HRA 金刚石圆锥98.07490.3 588.4 20~88硬质合金、硬化薄钢板、表面薄层硬化钢B HRBΦ1.588mm球882.6 980.7 20~100低碳钢、铜合金、铁素体可锻铸铁C HRC 金刚石圆锥1373 1471 20~70淬火钢、高硬度铸件、珠光体可锻铸铁3．冲击弯曲试验冲击韧度、试样规X及断口形貌特征、低温脆性、韧脆转变温度t K及影响因素。
断裂分析图（FAD），技术意义和用途，NDT、FTE和FTP的含义和定量关系：技术意义：对低强度钢板进行落锤试验求得NDT温度，可建立断裂分析图。
该图是表示许用应力、缺陷（裂纹）和温度之间关系的综合图。
它明确提供了低强度钢构件在温度、应力和缺陷（裂纹）联合作用下脆性断裂开始和终止的条件。
对低强度钢构件防止脆断设计和选材提供了一个有效方法；可分析断裂事故，帮助积累防止脆性断裂的经验。
NDT：零塑性、或无塑性断裂温度；FTE：弹性断裂转变（/折）温度（数值上= NDT+33℃）FTP：100%纤维断口的断裂温度（数值上= NDT+67℃），即塑性断裂转变温度。
4．断裂韧度裂纹尖端应力强度因子K I、塑性区修正的意义；断裂韧度的影响因素；断裂韧度的实质：（K IC）是材料强度、塑性和结构参量（基体相的强化程度、第二相的大小、数量与分布，晶粒尺寸，裂纹等）的综合性能。
K IC应用、计算（本章例一、例二，本章思考习题17，），有关塑性区修正的问题、表面半椭圆形裂纹形状系数；K IC、K C，有何异同？断裂韧度J IC和G IC、裂纹尖端X开位移δC的技术含义（Esp：量纲和断裂条件上理解）5．疲劳疲劳概念及其特点，概念：材料在交变应力的作用下，经过一段时间，而发生断裂的现象，叫疲劳。
疲劳破坏时无明显的塑性变形，呈现脆性的突然断裂。
疲劳断裂是一种非常危险的断裂。
疲劳的分类及其特点：（1）分类1）按应力状态弯曲疲劳、扭转疲劳、拉压疲劳、复合疲劳等。
2）按环境腐蚀疲劳、热疲劳、接触疲劳等。
3）按循环周期高周疲劳、低周疲劳。
4）按破坏原因机械疲劳、腐蚀疲劳、热疲劳（2）疲劳的特点1）断裂应力<σb，甚至<σs；2）出现脆性断裂；3）对材料的缺陷十分敏感；4）疲劳破坏能清楚显示裂纹的萌生和扩展，断裂。
疲劳曲线，疲劳断口宏观形貌特征，疲劳裂纹形成、扩展和断裂，微观特征；（1）疲劳端口宏观形貌特征：断口拥有三个形貌不同的区域：疲劳源、疲劳区、瞬断区。
随材质、应力状态的不同，三个区的大小和位置不同。
疲劳裂纹扩展速率曲线；疲劳门槛值（概念）、疲劳寿命估算Paris公式、疲劳过程及裂纹形成与扩展的机理；疲劳门槛值△K th：是阻止疲劳裂纹开始扩展的性能，也是材料力学性能指标常选用Paris公式：da/dN = C(△K)n疲劳过程：裂纹萌生→亚稳扩展→失稳扩展→断裂裂纹萌生的原因：应力集中、不均匀塑性形变。
方式：表面滑移带开裂；晶界或其他界面开裂。
裂纹扩展的两个阶段：第一阶段沿主滑移系，以纯剪切方式向内扩展；扩展速率仅0.1μm 数量级。
第二阶段疲劳裂纹亚稳扩展；扩展速率达μm级。
疲劳强度影响因素；（1）材料内因：①化学成分②显微组织③非金属夹杂及冶金缺陷（2）材料表面状态和工件结构：①表面状态应力集中；表面粗糙度②残余应力及表面强化（喷丸与滚压）③表面及化学热处理低周疲劳和热疲劳的概念低周疲劳：疲劳寿命为102～105次的疲劳断裂，称为低周疲劳（在应力较高、循环次数较少的疲劳断裂）特点：(1)局部产生宏观变形，应力与应变之间呈非线性。