冲击韧性
钢的冲击韧性 名词解释
钢的冲击韧性名词解释引言：钢是一种广泛应用于建筑、制造、汽车等领域的材料。
而钢的冲击韧性则是评估钢材料在受到外部冲击力时的抗变形和抗断裂能力的重要指标。
本文将详细解释钢的冲击韧性的定义、测量方法以及对工程和设计的重要性。
一、钢的冲击韧性的定义冲击韧性是指材料在受到冲击或高速撞击的情况下，能够吸收能量并延迟断裂破坏的能力。
换句话说，它评估了材料在极端载荷下保持其完整性和可用性的能力。
对于钢材料而言，冲击韧性是评估其可靠性和安全性的关键指标之一。
它告诉我们钢在受到冲击载荷时能够保持结构的强度和稳定性，从而避免灾难性后果的发生。
二、钢的冲击韧性的测量方法有几种常用的方法可以测量钢材料的冲击韧性。
最常见的方法是冲击试验，其中使用冲击试验机以标准冲击能量（通常为Charpy冲击试验或Izod冲击试验）对试样进行试验。
试样位于U型或V型切槽中，并通过落锤冲击试样，以测量在试样断裂前吸收的能量。
根据试样上的脆断面积，可以推断出材料的冲击性能。
三、钢的冲击韧性对工程和设计的重要性1. 结构安全：在一些关键的结构设计中，如桥梁、高层建筑和船舶，考虑到材料在受到外界冲击时的表现是非常重要的。
钢材具有良好的冲击韧性，能够在受到冲击时吸收能量，并减少结构的变形和破坏。
这有助于确保结构的可靠性和安全性。
2. 寿命延长：冲击韧性也对钢材的使用寿命起着重要作用。
钢材在使用过程中，可能会受到冲击（如机械冲击或振动）等不可避免的外力作用。
良好的冲击韧性可以减少材料的疲劳损伤和裂纹形成的风险，从而延长其使用寿命。
3. 减少意外事故：冲击韧性强的钢材也有助于减少事故的发生。
在汽车行业，例如，车辆在发生碰撞时，钢材的冲击韧性可以减少乘客受伤的风险，因为它能够吸收碰撞的能量并保持车辆的形状稳定。
结论：钢的冲击韧性是评估材料在受到外部冲击力时抗变形和抗断裂能力的关键指标。
通过冲击试验等方法可以测量钢材的冲击韧性。
钢材的良好冲击韧性对于保证结构安全、延长使用寿命以及减少意外事故具有重要的影响。
影响冲击韧性的因素
影响冲击韧性的因素
1)、材料的组织结构对冲击韧性的影响
a、一般来说，面心立方结构的不表现脆性；体心立方、密排六方结构具有较强的冷脆性。
b、韧性是塑性和强度的综合体现，则不同的组织所具有的塑性和强度所具有的韧性各异。
c、一般地，第二相的存在会导致韧性下降，降低程度取决于第二相的粒子性质、大小和分布状况。
d、晶粒大小对韧性有直接影响。
晶粒越细强度越高，塑性越强，强度越高，则韧性越好。
2)、材料所受应力状态的影响
材料受三向压应力时，有塑性有利，会提高韧性；受三向拉应力作用时，对塑性不利，韧性下降。
3)、温度条件的影响
冷脆性存在是因为在低温下变形时，变形抗力大，变形困难，从而形成低塑性区。
兰脆是因为间隙原子扩散速度与位错运动速度相当，从而造成变力困难，形成低塑性区。
重结晶脆性是由于变形时存在两相区，而两相的变形能力不一致造成的。
这就是说，在不同的温度条件下，材料的韧性是不同的，处于脆性区域，其韧性则要低。
材料的冲击韧性和低温脆性
材料的冲击韧性和低温脆性冲击韧性是指材料在受到冲击或者动态载荷时，能够吸收能量并延展变形的能力。
冲击韧性的高低取决于材料的组织结构和成分，具体包括塑性变形的能力、断裂韧性和强度等。
一般来说，高韧性的材料能够吸收更多的冲击能量，从而具有较好的抗冲击性能。
低温脆性是指材料在低温环境下失去延展性和韧性而表现出脆性断裂的现象。
低温脆性的主要原因与材料的晶体结构和化学成分有关。
低温下，材料的原子和分子运动减慢，晶格结构受到约束而不能发生足够的塑性变形。
当应力超过了材料的极限时，材料会发生断裂而失去韧性。
冲击韧性和低温脆性在一些情况下有着密切的关系。
一些材料在低温下，由于低温脆性的影响，其冲击韧性会明显降低。
例如，常用的金属材料如碳钢和铸铁，在低温下会变脆，从而导致其冲击韧性下降。
这对一些低温环境下工作的设备和结构会带来安全隐患。
为了提高材料的冲击韧性和抵抗低温脆性的能力，通常采取以下几种方法：1.合金化：通过加入合适的合金元素来调节材料的组织结构和晶体缺陷，从而改善材料的冲击韧性和低温脆性。
例如，在铝合金中添加适量的锂可以提高其低温强度和塑性。
2.热处理：通过热处理过程来改变材料的晶体结构和组织形态，从而提高材料的冲击韧性和低温韧性。
热处理包括淬火、回火等工艺，可以使材料得到均匀细小的晶粒和相关的析出相，从而提高其延展性和韧性。
3.添加增强相：通过向材料中添加纳米颗粒、纤维等增强相，可以改善材料的力学性能，包括冲击韧性和低温脆性。
这些增强相可以阻碍位错移动和晶格滑移，从而增加材料的塑性变形能力。
4.提高材料的变形能力：通过控制材料的加工过程和热处理工艺，使材料得到均匀细小的晶粒和相关的析出相，从而增加其变形能力。
这样，材料在受到冲击时能够承受更大的变形而不发生断裂。
综上所述，冲击韧性和低温脆性是材料力学性能的两个重要指标，对于材料在不同温度和应力条件下的可靠性和安全性具有重要影响。
通过合金化、热处理、添加增强相和提高材料的变形能力等方法，可以提高材料的冲击韧性和低温脆性，从而满足不同工程应用和环境条件下的需求。
材料的冲击韧性及低温韧性课件
材料的内部微孔洞和裂纹等缺陷对低温韧性 也有影响。这些缺陷在低温环境下可能导致
材料的脆性断裂。
材料的热处理与加工工艺
材料的热处理可以改变其内部组织结构，进而影响其 低温韧性。例如，淬火可以提高材料的硬度，但可能 降低其韧性。
ห้องสมุดไป่ตู้
加工工艺对材料的低温韧性也有影响。例如，冷加工 可以增加材料的硬度，但可能导致其韧性降低。而适 当的热处理和回火则可以恢复和提高材料的韧性。
智能化制造
未来将采用更加智能化的 制造工艺和方法，以提高 材料的冲击韧性和低温韧 性，并降低制造成本。
THANKS
材料的冲击韧性及低温韧 性课件
目
录
• 材料冲击韧性与低温韧性的关
• 材料冲击韧性及低温韧性的应
01 材料冲击韧性的概述
冲击韧性的定义
01
冲击韧性是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。
02
冲击韧性表征了材料在冲击载荷 下的抗脆断性能。
冲击韧性的重要性
冲击韧性是材料的重要力学性能指标 之一，对于承受冲击载荷的构件和零 件非常重要。
02 材料低温韧性的概述
低温韧性的定义
低温韧性是指材料在低温环境下抵抗冲击断裂的能力。
材料的低温韧性对于其在低温环境下的使用性能至关重要。
低温韧性的重要性
材料在低温环境下使用时，由于温度降低，材料的力学性能 会发生变化，脆性增加，韧性降低。
如果材料不具备足够的低温韧性，就可能在低温环境下发生 脆性断裂，导致设备或结构失效。
深空探测
高低温韧性材料被用于制造深空探 测设备的结构和部件，以承受极端 温度和环境条件的影响。
材料冲击韧性及低温韧性的未来发展趋势
金属材料冲击韧性影响因素的分析
1 .原材料的影响金属材料的冲击韧性与金属材料自身的金相组织结构、化学成分、物理性能、加工工艺、热处理工艺等均有关，因此冲击试验成为检查金属材料的冶金质量必不可少的手段。
由于原材料自身性能的影响，导致冲击试验结果的离散性较大。
孙国庆等人研究了材料化学成分（包括C、si、Mn. P、S）金相组织（组成相、晶粒度、带状组织）、热处理工艺、非金属夹杂等对板材冲击韧性的影响，结果表明：化学成分是通过组织来影响金属材料冲击韧性的，当C、P、S含量增加时，冲击韧性减小，珠光体含量越高则冲击韧性越小，铁素体含量越高则冲击韧性越大，非金属夹杂会破坏组织的连续性，导致应力集中，因此提高组织均匀性和钢材中洁净度水平，可以提高材料冲击韧性。
徐慧君等人通过实验研究了球墨铸铁冲击韧性的影响因素，研究表明：强度低、塑性和韧性好的铁素体含量越高，冲击韧性则越好；网状的渗碳体会恶化球墨铸铁的韧性，其数量越多球墨铸铁的冲击韧性越差，一般提高含碳量可以提高球墨铸铁材料的冲击韧性。
2 .冲击试样取样方向的影响实际生产和工程应用中，金属材料大多都采用轧制的方式，在轧制过程中金属夹杂伴随着金属晶粒沿着主变形方向被拉长，形成金属纤维组织，严重影响金属材料的冲击韧性。
因此，沿着轧制方向取样，即试样长轴平行于轧制方向，缺口开在垂直于轧制方向上，这样取样使得冲击韧性较大；反之，垂直于轧制方向取样，顺着轧制方向开缺口，这样取样使得冲击韧性较小。
3、缺口几何形状和加工质量的影响3.1缺口几何形状根据GB/T229-2007标准中对缺口形状的分类，主要分为U型和V型两种缺口，V型缺口相比U 型缺口，应力更加集中，通过对比试验发现，两种缺口的冲击韧性存在差异。
孙芳芳等人在室温条件下，研究了5种不同缺口形状对铁基烧结材料冲击韧性的影响，结果表明，有缺口的冲击试样无论缺口形状为何，其冲击韧性都远小于无缺口的冲击试样，有缺口的试样断□塑性变形明显，无缺口的冲击试样断□无塑性变形；文章还对V型、U型、I型、半圆型等缺口类型的冲击韧性进行了比对试验，发现其冲击韧性从大到小依次为：半圆型、U型、V型、I型冲击试样。
材料的冲击韧性及低温脆性课件
06
相关案例分析
案例一：某种材料的冲击韧性研究
总结词
该案例旨在研究某种材料的冲击韧性，通过实验和分析，了解该材料在不同冲 击能量下的断裂行为和材料内部的微观结构变化。
详细描述
该研究采用X射线衍射、扫描电子显微镜和冲击试验机等设备，分析了该材料在 不同冲击能量下的形变、相变和断裂现象。研究发现，随着冲击能量的增加， 材料的断裂强度和韧性逐渐降低。
温度
应变速率
温度是影响低温脆性的关键因素。随着温 度的降低，材料的脆性倾向通常会增加。
应变速率越高，材料的低温脆性越明显。
03
材料冲击韧性与低温脆性的 关系
冲击韧性与低温脆性的联系
冲击韧性是指材料在冲击载荷作用下吸收能量的能力，而低温脆性是指 在低温环境下材料失去塑性的现象。虽然两者的定义不同，但它们之间 存在一定的联系。
案例三
总结词
该案例探讨了某种材料在冲击韧性和低温脆性方面的综合应用，通过实验和理论分析，研究了材料在 不同环境条件下的性能表现和适用范围。
详细描述
该研究结合了实验和模拟手段，综合分析了该材料的冲击韧性和低温脆性等性能。研究发现，材料的 冲击韧性和低温脆性之间存在一定的关联，通过优化材料的成分和结构，可以同时提高材料的冲击韧 性和低温脆性。这一研究成果为相关领域的设计和应用提供了重要的参考依据。
材料冲击韧性及低温脆性的综合应用
在复杂环境下，材料同时面临冲 击和低温的联合作用，因此需要 综合考虑冲击韧性和低温脆性的
影响
在极地考察、深海探测、太空探 索等极端环境下，材料的综合性 能对装备的安全性和可靠性具有
决定性影响
需要结合具体应用场景，对材料 的冲击韧性和低温脆性进行深入 研究，提出相应的优化设计和安
冲击韧性实验
3.金属材料在冲击载荷作用下塑性变形难于充分进行。 在冲击载荷下，塑性变形主要集中在某些局部区域， 这种不均匀情况限制了塑性变形的发展，导致屈服强 度和抗拉强度提高。且屈服强度提高得较多，抗拉强 度提高得较少。 4.塑性和韧性随着应变率增加而变化的特征与断裂方式 有关。
§3.2 金属材料的低温脆性
3.工程意义
（1）考核材料的多次冲击抗力； （2）作为受多次冲击零件的设计依据。
三．冲击脆化效应
1.冲击弹性变形总能跟上冲击外力的变化，因而应变率 对金属材料的弹性行为及弹性模量没有影响。而应变 速率对塑性变形、断裂及有关的力学性能有显著的影 响。 2.在冲击载荷作用下，瞬间作用于位错上的应力相当 高，结果造成位错运动速率增加，使派纳力 τp-n 增大。 运动速率愈大,则能量愈大、宽度愈小，故派纳力愈大。 结果滑移临界切应力增大，金属产生附加强化。
2.试验结果
样品破坏前 N ﹤1000～500次者，破坏规律及形态与一 次冲击相同； 样品破坏前 N﹥100000次者，破坏规律及形态与疲劳相 似。可概括为如下一些规律： （1）冲击能量高时，材料的多次冲击抗 力主要取决于塑 性；冲击能量低时，材料的多冲抗力主要取决于强度。 （2）不同的冲击能量要求不同的强度与塑性配合。 （3）材料强度不同对冲击疲劳抗力的影响不同。高强度钢 和超高强度钢的塑性和冲击韧性对提高冲击疲劳抗力有较 大作用；而中、低强度钢的塑性和冲击韧性对提高冲击疲 劳抗力作用不大。
在低碳合金钢中，经不完全等温处理获得贝氏体和马氏 体的混合组织，其韧性比单一马氏体或单一贝氏体组织要 好。 在马氏体钢中存在稳定残余奥氏体，可以抑制解理断 裂，从而显著改善钢的韧性。马氏体钢中的残余奥氏体膜 也有类似作用。 钢中碳化物及夹杂物等第二相对钢的脆性的影响程度取 决于第二相质点的大小、形状、分布、第二相性质及其与 基体的结合力等性质有关。
冲击韧性
冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向。
是反映金属材料对外来冲击负荷的抵抗能力，一般由冲击韧性值（ak）和冲击功（Ak）表示，其单位分别为J/cm2和J（焦耳）冲击韧性或冲击功试验（简称"冲击试验"），因试验温度不同而分为常温、低温和高温冲击试验三种；若按试样缺口形状又可分为"V"形缺口和"U"形缺口冲击试验两种。
冲击韧性（冲击值）ak工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力，即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak，单位为焦耳（J）。
而用试样缺口处的截面积F去除Ak，可得到材料的冲击韧度（冲击值）指标，即ak=Ak/F，其单位为kJ/m2或J/cm2。
因此，冲击韧度ak表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。
ak值的大小表示材料的韧性好坏。
一般把ak值低的材料称为脆性材料，ak值高的材料称为韧性材料。
ak值取决于材料及其状态，同时与试样的形状、尺寸有很大关系。
ak值对材料的内部结构缺陷、显微组织的变化很敏感，如夹杂物、偏析、气泡、内部裂纹、钢的回火脆性、晶粒粗化等都会使ak值明显降低；同种材料的试样，缺口越深、越尖锐，缺口处应力集中程度越大，越容易变形和断裂，冲击功越小，材料表现出来的脆性越高。
因此不同类型和尺寸的试样，其ak或Ak值不能直接比较。
材料的ak值随温度的降低而减小，且在某一温度范围内，ak值发生急剧降低，这种现象称为冷脆，此温度范围称为“韧脆转变温度（Tk）”。
[1]冲击韧性（ ak ）：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳/ 厘米 2 （ J/cm2 ） . 代号：аk单位：J/cm2简介：将冲击吸收功除以试样缺口底部处横截面积所得的商。
注：用夏氏U形缺口试样求得的冲击功和冲击值，代号分别为AkU和akU；用夏氏V形缺口试样求得的冲击功和冲击值，代号分别为AKV和аkV。
用一定尺寸和形状的金属试样，在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时，试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功，称为冲击韧性以αk表示。
冲击韧性与疲劳极限(模块一)
旧标准GB/T229－1994 名称 冲击吸收功 符号 AK
U型缺口冲击吸收功 (2mm锤刃)
AKU
V型缺口试样在2mm锤刃下的冲击吸收能量
转变温度
KV 8
Tt
V型缺口冲击吸收功 (2mm锤刃)
AKV
韧脆转变温度
TC
• 低温脆性——随温度降低，材料由韧性状态转变 为脆性状态的现象 。 • 冷脆：材料因温度降低导致冲击韧性的急剧下降 并引起脆性破坏的现象。 • 冲击韧性与温度有密切的关系，温度降低，冲击 韧性随之降低。当低于某一温度时材料的韧性急 剧下降，材料将由韧性状态转变为脆性状态。这 一温度称为转变温度（ Tt ）。 • 转变温度（ Tt ）越低，表明材料的低温韧性越好， 对于在寒冷地区使用的材料要十分重要。 • 对压力容器、桥梁、汽车、船舶的影响较大。
• 冲击吸收能量的值越大，材料的韧性越大，越可以承受 较大的冲击载荷。
• 冲击吸收能量K或冲击韧性值K越大，材料的韧性越大， 越可以承受较大的冲击载荷。一般把冲击吸收能量低的 材料称为脆性材料，冲击吸收能量高的材料称为韧性材 料。
一次摆锤冲击试验原理
• 冲击韧性可以通过一次摆锤冲击试验来测定，试 验时将带有U型或V型缺口的冲击试样放在试验机 架的支座上，将摆锤升至高度H1，使其具有势能 mgH1；然后使摆锤由此高度自由下落将试样冲断， 并向另一方向升高至H2，这时摆锤的势能为mgH2。 • 所以，摆锤用于冲断试样的能量
建造中的Titanic 号
TITANIC
TITANIC的沉没
与船体材料的质量
直接有关
1912年4月号称永不沉没的泰坦尼克号（Titanic）首航沉没于冰海，成了 20世纪令人难以忘怀的悲惨海难。20世纪80年代后，材料科学家通过对打 捞上来的泰坦尼克号船板进行研究，回答了80年的未解之谜。由于Titanic 号采用了含硫高的钢板，韧性很差，特别是在低温呈脆性。所以，当船在 冰水中撞击冰山时，脆性船板使船体产生很长的裂纹，海水大量涌入使船 迅速沉没。下图中左面的试样取自海底的Titanic号，冲击试样是典型的脆 性断口，右面的是近代船用钢板的冲击试样。
第二节 冲击韧性
改进
小结
制作人
第六节 提高和改善材料机械性质的途径 提高和改善材料机械性质的途径
1.材料的化学成分和微观组织结构与机械性质的关系 . （1）化学成分对机械性质的影响 ） （2）微观组织结构对机械性质的影响 ）
高温
冲击
交变
断裂
硬度
改进
小结
制作人
2.提高和改善材料机械性质的用途 . （1）调整、控制材料的化学成分和合金元素含量 ）调整、 （2）进行热处理 ） 3.进行冷热变形 . (1) 冷压使材料硬化 (2) 热锻使组织致密均匀
高温 冲击 交变 断裂 硬度 改进 小结 制作人
(2)用于含裂纹构件的安全计算或使用寿命估算 用于含裂纹构件的安全计算或使用寿命估算 发生脆断的条件： 发生脆断的条件：KI=KIC 裂纹缓慢扩展的速度与应力强度因子的变化幅度的关 系：
da n = c (∆K ) dN
高温
冲击
交变
断裂
硬度
改进
小结
制作人
高温
冲击
交变
断裂
硬度
改进
小结
制作人
1.交变应力的类型及其循环特征
应力每重复变化一次的过程称为应力循环。 应力每重复变化一次的过程称为应力循环。 应力循环中最小应力与最大应力之比， 应力循环中最小应力与最大应力之比，可用来表 循环特征。 示交变应力的变化的特点称为交变应力的循环特征 示交变应力的变化的特点称为交变应力的循环特征。 表示。 以r表示。
高温
冲击
交变
断裂
硬度
改进
小结
制作人
当应力循环中的最大应力值低于某一极限值时， 当应力循环中的最大应力值低于某一极限值时，试件经无限多次 应力循环也不断裂，这一极限值叫做材料的疲劳极限 应力循环也不断裂，这一极限值叫做材料的疲劳极限
铸造合金的冲击韧性测试与评价
铸造合金的冲击韧性测试与评价铸造合金是一种常用于制造工业零部件和结构件的材料。
在实际应用中，这些合金通常会遭受到冲击载荷的作用，因此评估其冲击韧性具有重要意义。
本文将介绍铸造合金冲击韧性的测试方法以及评价指标。
一、冲击韧性测试方法铸造合金的冲击韧性测试中最广泛使用的方法是冲击试验。
冲击试验通过施加冲击载荷，模拟合金在实际使用中所遭受的冲击影响。
常用的冲击试验方法包括冲击弯曲试验和冲击拉伸试验。
1. 冲击弯曲试验冲击弯曲试验常用于脆性材料的评估。
试样一般为具有标准尺寸的横截面圆形或方形材料。
试验时，将试样放在冲击试验机的支架上，在冲击锤的作用下，以一定角度进行弯曲。
通过观察试样的断裂情况和力学行为，评估合金的冲击韧性。
2. 冲击拉伸试验冲击拉伸试验常用于塑性材料和具有较高延展性的合金。
试样的尺寸和几何形状与拉伸试验相似，但需要加装冲击料头。
试验时，利用冲击试验机施加拉伸载荷，观察试样的断裂情况和力学行为来评估合金的冲击韧性。
二、冲击韧性评价指标冲击韧性是衡量材料在承受冲击载荷时能够吸收的能量。
评价合金冲击韧性时，常用以下指标：1. 冲击强度冲击强度是指在冲击试验中，试样能够承受的最大冲击载荷。
冲击强度越高，表示合金的抗冲击能力越好。
2. 断裂形态观察合金在冲击试验中的断裂形态对于评价其冲击韧性也很重要。
脆性材料在受到冲击载荷时往往会呈现突然断裂，并且断口呈现出光滑的表面；而韧性材料则会呈现出一定的塑性变形和断裂韧突。
3. 吸收能量合金在冲击试验中吸收的能量也是评价其冲击韧性的重要指标。
能量吸收量较大的合金，代表其具有较好的耐冲击能力。
三、冲击韧性的应用与意义冲击韧性测试与评价对于铸造合金的应用具有重要意义。
首先，能够帮助设计工程师选择适合的合金材料，以确保所设计的零部件和结构件在实际使用中能够承受冲击载荷，并具备足够的使用寿命。
其次，对于生产工艺和工艺参数的优化也具有指导意义。
通过测试合金的冲击韧性，可以确定最佳的工艺参数，从而提高产品的质量和性能。
1-1-冲击韧性测定实验指导书
实验一缺口试样冲击韧性实验一、实验目的1、了解冲击韧性的含义；2、分别测定脆性材料和塑性材料的冲击韧性，比较其抗冲击性能的高低；3、了解韧性断口与脆性断口的宏观形貌特征和区别。
二、实验概述1、实验原理冲击韧性是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，常用标准试样的冲击吸收功A k来表示。
缺口冲击韧性试验是综合运用了缺口、低温及高应变速率这三个因素对材料脆化的影响，在这三个因素中，缺口所造成的脆化是最主要的。
用实验方法测定材料的冲击韧性时，把材料做成标准试样后在冲击试验机上进行，并用打断试样的冲击吸收功来衡量。
按照实验温度、受力方式和实验打击能量等来区分的话，实验类型繁多。
在没有特殊要求的情况下通常采用常温、简支梁式、大能量一次性冲击实验。
GB/T 229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》试验标准规定了测定金属材料在夏比冲击试验中吸收能量的方法，包括V型缺口和U型缺口。
缺口冲击试验的原理如下图1所示。
冲击试验机由机身、支座、摆锤、刻度盘、指针等几部分组成。
将带有缺口的试样安放在试样座上，然后将具有一定重量G的摆锤升至一定的高度H0，然后将摆锤释放使其自由下落，摆锤下落至最低位置处将试样冲断，冲击后摆锤的高度由H0变为H1，势能变化为G（H0-H1），它等于冲断试样所消耗的功。
摆锤将试样冲断时所作的功即为冲击吸收功，以A k表示，A k=G（H0-H1）（1）A k的单位为N·m（J）。
（a）摆锤冲击试验机的组成（b）支座、试样与摆锤的结构关系图1 摆锤冲击试验示意图摆锤冲击试验机的摆轴长度l和起始下落角α都设计成固定值，冲断试样后的扬起角为β，则式（5）可写为：A k=Gl（cosβ- sinα）（2）β随材料抗冲击能力的不同面变化，为了适应不同冲击能量的需要，试验机配备有不同重量的摆锤。
冲击试验过程中,由于有部分能量消耗在试验机的振动、空气阻力、轴承等零部件的摩擦，冲击吸收功的大小不能完全反映材料的韧脆程度，因为这部分的能量损失较小，一般可以忽略。
冲击韧性名词解释
冲击韧性名词解释
冲击韧性是指材料在受到冲击或外力作用下仍能保持其完整性和强度的能力。
冲击韧性是一个材料的重要力学性能指标，它反映了材料抵抗外力冲击的能力。
冲击韧性可以从两个方面来进行解释。
首先，冲击韧性可以是指材料的抗冲击能力。
即材料在受到高能冲击载荷时，能够承受冲击力并吸收冲击能量，从而减小冲击的破坏程度。
例如，某些合金材料和复合材料具有较高的冲击韧性，能够防止因外部冲击而产生的裂纹和破坏。
其次，冲击韧性还可以指材料的韧性性能。
韧性是指材料在受到外力作用下能够延展和形变的能力。
具有高韧性的材料可以吸收冲击能量并通过塑性变形来分散该能量，从而避免发生断裂。
例如，钢材表现出较高的冲击韧性，它具有良好的塑性和延展性，能够在遭受冲击时变形而不断裂。
冲击韧性的评估通常采用冲击试验来进行。
常见的冲击试验方法有冲击试验机和夏比尔冲击试验等。
在冲击试验中，样品会受到冲击载荷并记录相关数据，如冲击力、冲击时间和变形程度等，从而评估材料的冲击韧性。
冲击韧性的提升可以通过多种方法实现。
一种常见的方法是改变材料的组成和微观结构，例如添加增韧剂、纤维增强剂和颗粒填料等，以提高材料的韧性和抗冲击能力。
此外，优化材料的加工工艺和热处理过程也可以改善材料的冲击韧性。
总的来说，冲击韧性是一个重要的材料力学性能，它直接影响材料的应用范围和安全性能。
通过评估材料的冲击韧性，并采用相应的改进措施，可以提高材料的抗冲击能力和机械性能，以保证产品在受到外部冲击时能够保持完整性和稳定性。
材料的冲击韧性及低温韧性课件
热处理工艺可以改变材料的微观结构和相组成，从而影响其 冲击韧性和低温韧性。例如，对钢进行淬火和回火处理可以 提高其韧性；而对铝合金进行固溶和时效处理则可以提高其 韧性。
复合强化技术
总结词
通过复合强化技术，可以显著提高材料的冲击韧性和低温韧性。
详细描述
复合强化技术包括颗粒增强、纤维增强和相变诱导等。这些技术可以改变材料的 应力分布和塑性变形行为，从而提高其冲击韧性和低温韧性。例如，在钢中加入 碳化硅颗粒可以提高其韧性；在铝合金中加入玻璃纤维可以提高其韧性。
冲击韧性和低温韧性是两个相 互关联的材料性能参数，它们 之间的关系可以用数学模型来 描述。
该模型可以预测材料在不同温 度和冲击载荷下的行为，为材 料的选择和应用提供依据。
通过该模型，可以优化材料的 成分和工艺，以获得更好的综 合性能，满足不同领域的需求 。
04 提高材料冲击韧性和低 温韧性的方法 CHAPTER
冲击韧性的定义
01
冲击韧性是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，它反映了材料抵抗脆性断 裂和韧性断裂的能力。
02
冲击韧性是衡量材料韧性的一个 重要指标，对于工程结构材料， 冲击韧性是一个关键的性能指标 。
冲击韧性的测试方法
01
02
03
冲击试验
通过摆锤式冲击试验机对 材料进行冲击，测量冲断 试样所需的冲击功和冲断 试样所需的功。
05 材料冲击韧性及低温韧 性的应用 CHAPTER
航空航天领域的应用
总结词：关键因素
详细描述：在航空航天领域，材料的冲击韧性和低温韧性是关键因素，直接影响飞行器的安全性能和使用寿命。飞行器在高 速飞行和起降过程中会受到强烈的冲击载荷，同时也会面临极端的温度环境，因此要求材料具备优异的冲击韧性和低温韧性 。
材料的冲击韧性测试与分析
材料的冲击韧性测试与分析冲击韧性是衡量材料在受到外力冲击时能够抵抗破坏的能力。
因此，对于工程材料而言，评估其冲击韧性是至关重要的。
本文将介绍冲击韧性的测试方法以及如何分析测试结果，以帮助读者更好地了解和应用材料的冲击韧性。
一、冲击韧性测试方法1. 查尔斯冲击实验（Charpy Impact Test）查尔斯冲击实验是评估材料冲击韧性的常用方法之一。
它通过在材料样本上施加标准化的冲击载荷，并测量样本断裂前后的能量差来评估材料的抗冲击破坏能力。
具体实验步骤如下：a. 制备标准化的查尔斯冲击试样，一般为准备长方形的试样，其尺寸必须符合相应的标准要求。
b. 将试样安装在冲击试验机上，确保试样的支撑和固定都得到正确的处理。
c. 打击试样，使其受到冲击载荷。
冲击载荷可通过降落重锤或使用冲击台来施加。
冲击试样后，记录下试样断裂前后的能量差。
d. 重复实验，取平均值，并根据相关标准确定材料的冲击韧性。
2. 伊兹德尔冲击试验（Izod Impact Test）伊兹德尔冲击试验与查尔斯冲击实验类似，也是评估材料冲击韧性的常用方法之一。
它同样通过在材料样本上施加标准化的冲击载荷，并测量样本断裂前后的能量差来评估材料的抗冲击破坏能力。
与查尔斯冲击实验的不同之处在于试样的形状和支撑方式。
伊兹德尔冲击试验使用V形槽形的试样，并将其一个端固定在冲击台上。
二、冲击韧性测试结果的分析评估冲击韧性测试结果时，我们需要考虑以下几个方面：1. 断口形貌观察观察材料断口的形貌有助于了解其破坏机制。
一般而言，韧性良好的材料断口会呈现出相对平滑的面貌，而脆性材料的断口则呈现出明显的脆性特征，如沿晶脆断、韧窝等。
2. 断口能量差冲击试验的最终结果通常是样品断裂前后的能量差。
这个能量差越大，表示材料的冲击韧性越好，能够更好地抵抗外力冲击。
3. 温度影响材料的冲击韧性在不同温度下可能会有所变化。
因此，在冲击测试中，可以选取不同的温度条件来评估材料的冲击韧性对温度的敏感性。
冲击韧性试验
实验三冲击韧性实验（1学时）一.实验目的1.测定低碳钢和铸铁两种材料的冲击韧度；2.通过分析计算，观察断口，比较上述两种材料抵抗冲击载荷的能力。
二．冲击实验的类型及名称衡量材料抗冲击能力的指标用冲击韧度来表示。
冲击韧度是通过冲击实验来测定的。
这种实验在一次冲击载荷作用下显示试件缺口处的力学特性(韧性或脆性)。
虽然试验中测定的冲击吸收功或冲击韧度,不能直接用于工程计算，但它可以作为判断材料脆化趋势的一个定性指标,还可作为检验材质热处理工艺的一个重要手段。
这是因为它对材料的品质、宏观缺陷、显微组织十分敏感，而这点恰是静载实验所无法揭示的。
测定冲击韧度的试验方法有多种。
国际上大多数国家所使用的常规试验为简支梁式的冲击弯曲试验。
在室温下进行的实验一般采用GB/T229-1994标准《金属夏比冲击试验方法》，另外还有“低温夏比冲击实验”，“高温夏比冲击实验”。
由于冲击实验受到多种内在和外界因素的影响。
要想正确反映材料的冲击特性，必须使用冲击实验方法和设备标准化、规范化，为此我国制定了金属材料冲击实验的一系列国家标准（例如GB2106、GB229-84、GB4158-84、GB4159-84）。
本次实验介绍“金属夏比冲击实验”（即GB/T229-1994）测定冲击韧度。
三﹑实验设备图3-1摆锤冲击试验原理图3-2 JBS-300数显式冲击试验机1.冲击试验机2.游标卡尺四．试样的制备若冲击试样的类型和尺寸不同，则得出的实验结果不能直接比较和换算。
本次试验采用U型缺口冲击试样。
其尺寸及偏差应根据GB/T229-1994规定，见图3-3所示。
加工缺口试样时，应严格控制其形状﹑尺寸精度以及表面粗糙度。
试样缺口底部应光滑﹑无与缺口轴线平行的明显划痕。
图3-3 冲击试样五．实验原理冲击试验利用的是能量守恒原理，即冲击试样消耗的能量是摆锤试验前后的势能差。
试验时，将试样按照图3－1所示放好，将摆锤举至高度为H1的A处自由落下，冲断试样即可。
第三章材料的冲击韧性及低温脆性
静拉伸： 蓝脆的温度范围为230～370℃。
性
与
击
韧 性
2、在冲击载荷下，冲击应力不仅与零件的断面积有
与 关，而且与其形状和体积有关。若零件不含切口，则
低 温
冲击能被零件的整个体积均匀地吸收，从而应力和应
脆 变也是均匀分布的；零件体积愈大，单位体积吸收的
性
能量愈小，零件所受的应力和应变也愈小。若零件中
有切口，则切口根部单位体积将吸收更多的能量，使
第 材料强度不同，塑性和冲击韧性对冲击疲劳抗力的
三 影响不同。
章
材
料 的
ⅰ、高强度钢、超高强钢，塑性和冲击韧性作用大。
冲
击
韧
性 ⅱ、中、低强度钢，塑性、冲击韧性作用不大，
与 低
因为中、低强度钢的冲击韧性已经较高。
温
脆
性
第 三 章 材 料 的 冲 击 韧 性 与 低 温 脆 性
四、冲击脆化效应
第
三 弹性变形以声速在介质中传播，在金属介质中声速很大
d、反映材料对一次和少数次大能量冲击断裂的抗力， 对某些在特殊条件下服役的零件，如弹壳、防弹甲板 等，具有参考价值；
2、 多次冲击
第 ①衡量指标：冲击能量A～冲击次数N。
三
章
材 料
②材料对多次冲击的抗力取决于以下因素：
的
冲
击 a、冲击能量高时，材料的抗多次冲击能力主要取决
韧 性
于塑性；冲击能量低时，材料抗多次冲击能力则主
② 金相组织
第 三
a、较低强度水平（低碳钢），回火索氏体最好tk↓↓， 下贝氏体组织次之tk↓，层片状珠光体最差tk↑。
章
材
料 b、中、高碳钢，等温淬火→下贝氏体组织tk↓↓，
冲击韧性条件
冲击韧性条件
冲击韧性是指在冲击荷载作用下，钢材吸收能量、抵抗破坏的能力。
冲击韧性以冲断试件时
单位面积所消耗的功，称为冲击功(值)A k 来表示。
若摆锤式冲击试验机测得冲断试件前后摆锤高为h 1 和h 2 (m)，摆锤重量为P(N)，试件槽口处截面积为A(cm 2 )，则试件的冲击韧性为：α k =P(h 1 -h 2 )/A，单位为J/cm 2 。
钢材进行冲击试验，能较
全面地反映出材料的品质。
钢材的冲击韧性对钢的化学成分、组织状态、冶炼和轧制质量，以及温度和时效等都较敏感。
当钢中碳、磷、氮、氧等含量高、晶粒粗大，渗碳体含量高，钢中缺陷和杂质多，以及轧制不均匀、表面不平整、焊接处有热裂纹等情况时，冲击韧性都会降低。
除此之外，在低温条件下，或经时效后的钢材，其冲击韧性都降低。
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一、基本概念（填空）30'冲击韧性：冲击韧性是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。
（Ak ） 应力腐蚀断裂：金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一点时间后所产生的低应力脆断现象应变硬化：金属整个变形过程中，当外力超过屈服强度之后，塑性变形并不是像屈服平台那样连续流变下去，而需要不断增加外力才能继续进行，这表明金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力，这就是应变硬化。
持久强度极限：在规定温度下，达到规定的持续时间而不发生断裂的最大应力。
过载持久值：疲劳曲线高应力区直线段各应力水平下发生疲劳断裂的应力循环周次。
屈服强度：呈现屈服现象的金属材料拉伸时，试样在外力保持恒定下，仍能继续伸长时的应力称为屈服强度。
©弹性比功: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金属材料吸收弹性变形功的能力。
（a e =σ*σ/2E ）耐磨性：材料抵抗磨损的性能，通常是用磨损量来表示材料的耐磨性。
©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。
抗拉强度：韧性金属试样拉断过程中最大力所对应的应力称为抗拉强度（σs =Ps/Fo ） 氢脆断裂：由于氢和应力的共同作用而导致金属材料产生脆性断裂的现象。
硬度：表征金属材料软硬程度的一种性能。
松弛稳定性：金属材料抵抗应力松弛的性能。
断裂韧度：当Ki 增大到临界值时，也就是在裂纹尖端足够大的范围内达到了材料的断裂强度裂纹便失稳扩展而导致材料断裂，此时临界Ki 值记作Kic 或Kc 。
©循环韧性：表示材料吸收不可逆变形功的能力。
©低温脆性：中、低强度结构钢中，当试验温度低于某一温度T k ，会由韧性状态变为脆性断裂，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。
冲击吸收功：试样变形和断裂所消耗的功。
强度因子：表示应力场的强弱程度。
应力比 ：r=σmax σmin疲劳极限：当循环应力水平降低到某一临界值时，低应力段变为水平线段，表明试样可以经无限次应力循环也不发生疲劳断裂，故将对应的应力称为疲劳极限疲劳寿命：材料在疲劳破坏前所经历的应力循环次数称为疲劳寿命。
疲劳裂纹门槛值：ΔKth 是疲劳裂纹不扩展的ΔK 临界值，表示材料阻止疲劳裂纹开始扩展的性能。
低周疲劳：金属在循环载荷作用下，疲劳寿命为102~105次的疲劳断裂称为低周疲劳。
蠕变极限：金属材料在高温长时载荷作用下的塑料变形的最大应力。
剩余应力：在应力松弛试验中，任一时间试样上所保持的应力称为剩余应力。
二、简答题15'1、格雷菲斯理论的前提：承认实际金属材料中已经存在裂纹，不涉及裂纹的来源问题。
2、Sk和σb有何异同：均表示应力，Sk表示真实应力，而σb为抗拉强度，即为金属试样拉断过程中最大力所对应的应力。
3、金属发生氢脆断裂的宏观断口形貌特征：①氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色，颗粒状，②白点：微裂纹断面呈圆形或椭圆形，颜色为银白色。
③氢化物致脆：在断口上可以见到氢化物。
④氢致延带断裂：较平齐光滑，常呈放射状，人字纹或结晶状，在光线照射下转动断口，有时可见闪闪发亮的小晶面。
4、单向压缩、弯曲、扭转特点及应用：单向压缩：⑴应力状态软性系数α=2，比拉伸、扭转、弯曲的应力状态都软;⑵拉伸时塑性很好的材料在压缩时只发生压缩变形而不会断裂。
压缩应用：测定脆性材料抗压强度σbc，压缩屈服点σsc。
弯曲：⑴内部应力主要为正应力，⑵表面最大，中心为零⑶力点处作用力最大。
弯曲应用：测定脆性或低塑性材料的抗弯强度，还可测定弯曲弹性模量，断裂挠度fbb和断裂能量U。
扭转：⑴扭转的应力状态软性系数α=0.8比拉伸α大，易于显示金属的塑性行为。
⑵圆柱形试样扭转时，整个长度上塑性变形是均匀的，没有颈缩现象，所以能实现大塑性变形量下的实验。
⑶能较敏感的反映出金属表面缺陷及表明硬化层的性能。
⑷扭转时式样中的最大正应力与最大切应力在数值上大体相等，而生产上所用的大部分金属材料的正断强度大于切断强度。
扭转应用：切变模量G，扭转屈服点t s，抗扭强度t b。
5、硬度的种类及应用：1，布氏硬度：测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度。
2，洛氏硬度①HRA:硬质合金、硬化薄钢板、表面薄层硬化钢②HRB：低碳钢，铜合金、铁素体、可锻铸铁③HRC：淬火钢、高硬度铸件、珠光体、可锻铸铁3维氏硬度：金属箔，极薄的表面层的硬度以及合金中各种组成相的硬度4、其他硬度试验方法：①努视硬度：表面淬硬层或渗层、镀层等薄层区域的硬度测定一级渗层截面上硬度分布。
②肖氏硬度和里氏硬度。
6、现检验材料的冲击韧性，判断是否开缺口？通常情况下，试样需要开缺口，而测量球铁、工具钢或铸铁等脆性材料的冲击吸收功不需要开缺口，模具钢开缺口。
（附： 40CrNiMo， 30CrMnSi ， 20CrMnTi开；W18Cr4V，Cr12MoV， 3Cr2W8V铸铁不开）答案：为了显示加载速度和缺口效应对金属材料韧性的影响，需要进行缺口试样冲击弯曲试验，测定材料的冲击韧性，测量球铁或工具钢等脆性材料的冲击吸收功，常采用10mm×10mm×55mm的无缺口冲击试样。
7、金属材料蠕变变形机理：位错滑移蠕变，扩散蠕变8、金属中氢的来源：⑴内含的：金属在熔炼过程中及随后加工制造过程（如焊接、酸洗、电镀等）中吸收的氢⑵金属机件在服役时从含氢环境禁止中吸收的氢9、工程陶瓷材料常用的硬度检验方法：常用洛氏硬度HRA、HR45N、维氏硬度HV或努式硬度HK表示10、接触疲劳宏观形态特征：在接触表面上出现许多小针状或痘状凹坑，有时凹坑很深，呈贝壳状、有疲劳裂纹扩展线的痕迹11、工程陶瓷力学性能特点：耐高温，硬度高，弹性模量高，耐磨。
耐蚀。
抗蠕变性能好12、磨损基本类型：粘着磨损、磨粒磨损，冲蚀磨损，疲劳磨损（接触疲劳）腐蚀磨损，和微动磨损。
13、防止应力腐蚀的措施：⑴合理选择金属材料⑵减少或消除机件中的残余拉应力⑶改善化学介质⑷采用电化学保护14、影响金属高温力学性能的主要因素：⑴合金化学成分的影响⑵冶炼工艺的影响⑶热处理工艺的影响⑷晶粒度的影响©15、金属材料拉伸断口三要素：纤维区、放射区、剪切唇16、缺口试样静载荷时缺口效应基本类型：1、引起应力集中，并改变了缺口前方应力状态，使缺口试样或机件中所受应力由原来的单向应力状态改变为两向或三向应力状态。
也就是出现了αx或αy或αz，要视板厚或直径而定。
2缺口使塑性材料强度增高，塑性降低。
17、金属材料扭转试验主要显示：切变模量G，扭转屈服点t s，抗扭强度t b。
18、Jic在什么条件测定的，能解决什么问题：平面应变条件下，解决中低强度钢大型件的断裂问题19、Kic Jic Gic 表示什么，他们之间的关系Kic平面应变断裂韧度、Jic材料抵抗裂纹失稳扩展的能力、Gic材料阻止裂纹失稳扩展时单位面积所消耗的能量Gic=K ic2（1-v2）/E Kic=vE21-⨯Jic三、论述题 15'1、论述抗拉强度与断裂强度有何区别：抗拉强度是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。
对于塑性材料，它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。
而断裂强度是指材料发生断裂的应力2、论述如何解释金属材料低温脆性：低温脆性是材料屈服强度随温度降低急剧增加的结果屈服点σs的变化即随温度下降而升高，但材料的解理断裂σc却随温度变化很小，因为热激活对裂纹扩展的力学条件没有显著作用，于是两条曲线交于一点，交点对应温度即为Tk。
高于Tk是σc>σs，材料受载后先屈服再断裂，为人韧性断裂；而低于Tk 时，外加应力先达到σc，材料表现为脆性断裂。
3、论述影响金属材料断裂韧度的条件㈠材料成分、组织对Kic的影响:1.化学成分的影响2.基体相结构和晶粒大小的影响3.杂质及第二相的影响4.显微组织的影响㈡影响Kic的外界因素：1温度2.应变速率4、论述金属材料蠕变断口的特征及细晶能否提高金属材料蠕变性能（165~170）宏观特征：一是在断口附近产生塑性变形，在变形区域附近有很多裂纹，使断裂机件表面出现龟裂现象;二是由于高温氧化，断口表面往往被一层氧化膜覆盖。
微观特征：主要为冰糖状花样的沿晶断裂形貌晶粒大小对金属材料高温力学性能的影响很大。
当使用温度低于等强温度时，细晶粒钢有较高的强度；当使用温度高于等强度温度时，粗晶粒钢及合金有较高的蠕变极限和持久强度极限。
5、论述金属材料疲劳强度的主要因素㈠1表面状态的影响：1.应力集中2.表面粗糙度㈡残余应力及表面强化的影响：1.面喷丸及滚压2.表面热处理及化学热处理㈢材料成分及组织的影响：1.合金成分2.显微组织3.非金属夹杂物及冶金缺陷6、论述金属材料应力腐蚀断裂条件及腐蚀断裂形态条件：1.应力：机件所承受的应力包括工作应力和残余应力2.化学介质：只有在特定的化学介质中，某种金属材料才能产生应力腐蚀3.金属材料：一般认为，纯金属不会产生应力腐蚀，所有合金对应力腐蚀都有不同程度的敏感性形态：1.宏观：与疲劳端口颇为相似，也有压稳扩展区和最后瞬断区，在压稳扩展区可见到腐蚀产物和氧化现象，故常呈黑色或灰黑色，具有脆性特征。
最后瞬断区一般为快速撕裂破断显示出基体材料的特征。
2.微观裂纹：常有分叉现象呈枯树枝状3.微观：一般为沿晶断裂型，也可能为穿晶解理断裂或准解理断裂型，有时还出现混合断裂型。
其表面可见到“泥状花样”的腐蚀产物及腐蚀坑7、从机理上论述细晶提高屈服强度和疲劳强度的原因细晶提高屈服强度：晶界是位错运动的阻碍，在一个晶粒内部内部必须塞积足够数量的位错才能提供必要的应力，使相邻晶粒中的位错源开动并产生宏观可见的塑性变形，减小晶粒尺寸将增加位错运动阻碍的数目，减少晶粒内位错塞积群的长度使屈服强度提高。
细晶提高疲劳强度：细化晶粒既阻止疲劳裂纹在晶界处萌生，又因晶界阻止疲劳裂纹的扩展故能提高疲劳强度8、论述金属疲劳断裂特点与断口的特征试述金属疲劳断裂的特点 1.疲劳是低应力循环延时断裂，机具有寿命的断裂2.疲劳是脆性断裂3.疲劳对缺陷（缺口，裂纹及组织缺陷）十分敏感试述金属疲劳断裂的特征典型疲劳断口具有三个形貌不同的区域—疲劳源、疲劳区及瞬断区1.疲劳源：光亮度最大2.疲劳区：断口比较光滑并分布有贝纹线3.其断口比疲劳区粗糙，脆性材料为结晶状断口，韧性材料为纤维状断口9、论述金属材料应变硬化意义与机理意义：1.应变硬化和塑性变形适当配合可使金属进行均匀塑性变形 2.使构件具有一定的抗偶然过载能力3.强化金属，提高力学性能4.提高低碳钢的切削加工能力机理：塑性变形是印花的原因，而硬化则是塑形应变的结果，应变硬化是位错增殖，运动受阻的结果10、论述金属材料缩颈的意义：金属试样拉伸至B点前，塑性变形是均匀的，在B点之后由于应变硬化跟不上塑性变形的发展，是变形集中于式样局部区域产生缩颈。