材料力学性能复习总结

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材料力学性能复习总结

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与恢复固有形状与尺寸得能力。

塑性:材料在外力作用下发生不可逆得永久变形得能力。

刚度:材料在受力时抵抗弹性变形得能力。

强度:材料对变形与断裂得抗力。

韧性:指材料在断裂前吸收塑性变形与断裂功得能力。

硬度:材料得软硬程度。

耐磨性:材料抵抗磨损得能力。

寿命:指材料在外力得长期或重复作用下抵抗损伤与失效得能。

材料得力学性能得取决因素:内因一化学成分、组织结构、残余应力、表面与内部得缺陷等; 外因一载荷得性质、应力状态、工作温度、环境介质等条件得变化。

第一卓材料在单向静拉伸载荷下得力学性能1、1 拉伸力一伸长曲线与应力一应变曲线应力一应变曲线退火低碳钢在拉伸力作用下得力学行为可分为弹性变形、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形与不均匀集中塑性变形与断裂儿个阶段。

弹性变形阶段:曲线得起始部分,图中得oa段。

多数悄况下呈直线形式,符合虎克定律。

屈服阶段:超出弹性变形范圉之后,有得材料在塑性变形初期产生明显得塑性流动。

此时,在外力不增加或增加很小或略有降低得情况下,变形继续产生,拉伸图上出现平台或呈锯齿状,如图中得a b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,此阶段得变形就是均匀得,直到曲线达到最高点,均匀变形结束,如图中得be段。

不均匀塑性变形阶段:从试样承受得最大应力点开始直到断裂点为止,如图中得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:应力一应变曲线与横轴夹角得大小表示材料对弹性变形得抗力,用弹性模量E表示。

(a )弹性一弹塑性型:0 a为弹性变形阶段,在a点偏离直线关系,进入弹一塑性阶段,开始发生塑性变形,开始发生塑性变形得应力称为屈服点,屈服点以后得变形包括弹性变形与塑性变形。

在m点卸载,应力沿mn降至零,发生加工硬化。

(b)弹性一不均匀塑性-均匀塑性型:与前者不同在于出现了明显得屈服点af,有时呈屈服平台状,有时呈齿状。

材料力学性能总复习-知识归纳整理

材料力学性能总复习-知识归纳整理

知识归纳整理《材料力学性能》课程期末总复习一、名词解释刚度、形变强化、弹性极限、应力腐蚀开裂、韧性、等温强度、缺口效应、磨损、腐蚀疲劳、脆性断裂、等强温度、应力松弛、Bauschinger效应、粘着磨损、缺口敏感度、冲击韧度、滞弹性、韧脆转变温度、应力腐蚀、抗拉强度、蠕变、高温疲劳、低应力脆断、氢脆、弹性变形、应力状态软性系数、应力幅、应力场强度因子、变动载荷、抗热震性、弹性比功、残余应力、比强度、高周疲劳、约比温度、滑移、应变时效、内耗、断面收缩率、腐蚀磨损二、挑选题1、Bauschinger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()的现象。

A.升高B.降低C.不变D.无规律可循2、橡胶在室温下处于:()A.硬玻璃态B.软玻璃态C.高弹态D.粘流态3、下列金属中,拉伸曲线上有明显屈服平台的是:()A.低碳钢B.高碳钢C.白口铸铁D.陶瓷4、HBS所用压头为()。

A.硬质合金球B.淬火钢球C.正四棱金刚石锥D.金刚石圆锥体5、对称循环交变应力的应力比r为()。

A.-1 B.0 C.-∞D.+∞6、Griffith强度理论适用于()。

A.金属B.陶瓷C.有机高分子D.晶须7、疲劳裂纹最易在材料的什么部位产生()。

A.表面B.次表面C.内部D.不一定8、⊿Kth表示材料的()。

A.断裂韧性B.疲劳裂纹扩展门槛值求知若饥,虚心若愚。

C.应力腐蚀破碎门槛值D.应力场强度因子9、拉伸试样的直径一定,标距越长则测出的断面收缩率会()。

A.越高B.越低C.不变D.无规律可循10、下述断口哪一种是延性断口()。

A.穿晶断口B.沿晶断口C.河流花样D.韧窝断口11、与维氏硬度可以相互比较的是()。

A.布氏硬度B.洛氏硬度C.莫氏硬度D.肖氏硬度12、为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施()。

A.引入表面拉应力B.引入表面压应力C.引入内部压应力D.引入内部拉应力13、材料的断裂韧性随板材厚度或构件截面尺寸的增加而()。

2024年材料力学性能总结范文(二篇)

2024年材料力学性能总结范文(二篇)

2024年材料力学性能总结范文____年材料力学性能总结摘要:本文对____年新材料的力学性能进行了总结。

通过对新材料的力学性能研究,可以更好地应用于工程实践中,提高产品的性能和可靠性。

本文主要对新材料的强度、硬度、韧性、耐热性等性能进行了介绍,并对其应用前景进行了展望。

关键词:新材料;力学性能;强度;硬度;韧性;耐热性一、强度强度是材料抵抗外力的能力,是一个材料最基本的力学性能之一。

____年新材料的强度有了显著的提高,主要得益于新材料结构和组成的优化。

新材料采用了多种复合材料技术,在不同材料的复合过程中,不同材料之间形成了一种互补的关系,使得新材料的强度得到了有效提升。

此外,新材料还采用了新的加工工艺,如纳米技术和超塑性成型技术,通过精确控制材料微观结构和缺陷,使新材料的强度得到了进一步提升。

二、硬度硬度是材料抵抗外界划痕和压痕的能力,表征了材料的抗磨性能。

____年新材料的硬度也得到了大幅提升。

在新材料的研发中,科学家们发现了一些新的硬化机制,如晶体缺陷的控制、固溶体弥散硬化和位错强化等。

通过合理地控制这些硬化机制,新材料的硬度可以得到有效提升。

此外,新材料还采用了一些表面处理技术,如化学镀、电沉积和离子注入等,通过改变材料表面的化学组成和相结构,来提高材料的硬度。

三、韧性韧性是材料抵抗破坏的能力,是反映材料抗拉伸、抗压和抗弯曲能力的重要指标。

____年新材料的韧性也得到了显著改善。

新材料采用了一些新的加工工艺,如冷变形和等离子注入等,通过调整材料的晶界和位错密度,使新材料的韧性得到了提高。

此外,新材料还采用了一些新的复合技术,如纳米复合和纤维复合等,通过增加材料内部的弥散相和增强相,来提高材料的韧性。

四、耐热性耐热性是材料在高温条件下能保持稳定性和性能的能力。

____年新材料的耐热性也得到了显著提升。

新材料采用了一些新的材料组成和结构设计,如金属间化合物、金属陶瓷复合材料和增强材料等,来提高材料的热稳定性。

力学材料类知识点总结

力学材料类知识点总结

力学材料类知识点总结力学材料是研究各种材料在受力作用下的力学性能的一个重要领域,包括金属材料、塑料材料、陶瓷材料、复合材料和生物材料等。

力学材料的研究对于材料工程、结构设计、材料制备具有重要的意义。

在这篇总结中,我们将介绍一些力学材料的基本知识点,包括材料的力学性能、材料的力学测试方法、材料的损伤与断裂、材料的应用等方面的内容。

1. 材料的力学性能材料的力学性能是指材料在受力作用下所表现出的力学特性及其与力学参数之间的关系。

主要包括材料的弹性性能、塑性性能、断裂性能、疲劳性能等。

材料的力学性能直接影响到材料的应用领域和使用寿命。

弹性性能:材料的弹性性能是指材料在受力作用下的变形能力。

当受力作用停止后,材料能够恢复到原始形状和尺寸。

弹性模量是衡量材料弹性性能的重要参数,不同的材料具有不同的弹性模量。

塑性性能:材料的塑性性能是指材料在受力作用下的变形能力。

当受力超过一定程度时,材料会发生塑性变形并无法完全恢复原态。

屈服强度和延伸率是衡量材料塑性性能的重要参数。

断裂性能:材料的断裂性能是指材料在受力作用下的抗断裂能力。

断裂韧性、断裂强度和断裂伸长率是衡量材料断裂性能的重要参数。

疲劳性能:材料的疲劳性能是指材料在受循环加载作用下的抗疲劳性能。

疲劳寿命、疲劳极限和疲劳裂纹扩展速率是衡量材料疲劳性能的重要参数。

2. 材料的力学测试方法力学测试是研究材料力学性能的重要手段,通常包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、扭转试验、硬度测试、冲击试验等。

这些测试方法能够准确地评估材料的力学性能,并为材料的应用提供有效的数据支持。

拉伸试验:拉伸试验是测定材料拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率等参数的常用试验方法。

通过拉伸试验得到的应力-应变曲线能够反映材料的弹性行为和塑性行为。

压缩试验:压缩试验是测定材料在压缩状态下的力学性能参数,如压缩强度、屈服强度等。

压缩试验能够评估材料在受压状态下的表现情况。

弯曲试验:弯曲试验是测定材料在弯曲状态下的力学性能参数,如抗弯强度、屈服强度、弯曲模量等。

材料力学性能-考前复习总结(前三章)

材料力学性能-考前复习总结(前三章)

材料力学性能-考前复习总结(前三章)金属材料的力学性能指标是表示其在力或能量载荷作用下(环境)变形和断裂的某些力学参量的临界值或规定值。

材料的安全性指标:韧脆转变温度Tk;延伸率;断面收缩率;冲击功Ak;缺口敏感性NSR材料常规力学性能的五大指标:屈服强度;抗拉强度;延伸率;断面收缩率;冲击功Ak;硬度;断裂韧性第一章单向静拉伸力学性能应力和应变:条件应力条件应变 =真应力真应变应力应变状态:可在受力机件任一点选一六面体,有九组应力,其中六个独立分量。

其中必有一主平面,切应力为零,只有主应力,且,满足胡克定律。

应力软性系数:最大切应力与最大正应力的相对大小。

1 弹变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。

ae=1/2σeεe=σe2/2E。

取决于E和弹性极限,弹簧用于减震和储能驱动,应有较高的弹性比功和良好弹性。

需通过合金强化及组织控制提高弹性极限。

2)弹性不完整性:纯弹性体的弹性变形只与载荷大小有关,而与加载方向及加载时间无关,但对实际金属而言,与这些因素均有关系。

①滞弹性: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称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象。

与材料成分、组织及试验条件有关,组织约不均匀,温度升高,切应力越大,滞弹性越明显。

金属中点缺陷的移动,长时间回火消除。

弹性滞后环:由于实际金属有滞弹性,因此在弹性区内单向快速加载、卸载时,加载线与卸载线不重合,形成一封闭回路。

吸收变形功循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力(塑性区加载,塑性滞后环),也叫内耗(弹性区加载),或消震性。

②包申格效应:定义: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。

(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)解释:与位错运动所受阻力有关,在某滑移面上运动位错遇位错林而使其弯曲,密度增大,形成位错缠结或胞状组织,相对稳定。

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。

材料力学性能复习总结

材料力学性能复习总结

材料力学性能复习总结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和性能。

在材料力学性能的学习中,不仅需要了解材料的基本力学性质,还需要掌握材料的破坏机制、变形行为以及材料的力学性能测试方法等方面的知识。

以下是对材料力学性能复习的总结。

1.材料的破坏机制和破坏形态材料的破坏机制是指材料在受力作用下发生破坏的方式和过程。

常见的破坏机制有拉伸破坏、压缩破坏、剪切破坏等。

拉伸破坏时,材料会发生断裂;压缩破坏时,材料会出现压缩变形和压碎现象;剪切破坏时,材料会出现剪切变形和断裂等。

材料的破坏形态是指材料在受力作用下发生的形态变化。

常见的破坏形态有脆性断裂、塑性变形和疲劳破坏等。

脆性断裂是指材料在受静态或低应力下发生迅速断裂的性质;塑性变形是指材料在受力作用下发生塑性流动,而不发生断裂;疲劳破坏是指材料在反复受力下产生裂纹并最终导致断裂。

2.材料的变形行为和变形机制材料的变形行为是指材料在受力作用下发生的形变现象。

常见的变形行为有弹性变形、塑性变形和粘弹性变形等。

弹性变形是指材料在受力作用下发生的可逆性变形。

材料在弹性变形时能够恢复到原始形状和尺寸。

弹性变形的机制是原子之间的键能发生弹性形变,即在受力作用下原子间的距离发生变化,但不改变原子间的相对位置。

塑性变形是指材料在受力作用下发生的不可逆性变形。

材料在塑性变形时会发生晶格的滑移和位错的运动。

塑性变形的机制是原子间的键能发生塑性形变,即原子间的相对位置发生改变。

粘弹性变形是指材料在受力作用下表现出介于弹性变形和塑性变形之间的性质。

材料在粘弹性变形时有一部分能量会被消耗掉,导致材料的不完全恢复。

粘弹性变形的机制是在外力作用下,分子间的键发生的弹性形变和分子间的长距离位移。

3.材料力学性能的测试方法拉伸试验是指将材料置于拉力下进行测试。

通过拉伸试验可以了解材料的弹性性能、破坏强度、延展性以及断裂形态等。

压缩试验是指将材料置于压力下进行测试。

通过压缩试验可以了解材料的强度和刚度等。

材料力学性能重点总结

材料力学性能重点总结

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量塑性变形(残余应变小于1%—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。

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弹性极限:以规定某一少量的残留变形为标准,对应此残留变形的应力。

7比例极限:应力与应变保持正比关系的应力最高限。

8屈服强度:以规定发生一定的残留变形为标准,如通常以0.2%的残留变形的应力作为屈服强度.9韧性断裂是材料断裂前发生产生明显的宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的断裂过程,在裂纹扩展过程中不断的消耗能量.韧性断裂的断裂面一般平行于最大切应力并于主应力成45度角。

10脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑形变形,没有明显征兆,危害性很大。

断裂面一般与主应力垂直,端口平齐而光亮,常呈放射状或结晶状。

11剪切断裂是金属材料在切应力作用下,沿着滑移面分离而造成的断裂,又分滑断和微孔聚集性断裂。

12解理断裂: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,总是脆性断裂。

13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变化,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σbm与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值。

NSR=σbn / σs 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。

材料力学性能总结(2篇)

材料力学性能总结(2篇)

材料力学性能总结第一章二节.弹变1。

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。

2.弹性模量:表征材料对弹性变形的抗力3.弹性性能与特征是原子间结合力的宏观体现,本质上决定于晶体的电子结构,而不依赖于显微____,因此,弹性模量是对____不敏感的性能指标。

4.比例极限σp。

应力与应变成直线关系的最大应力。

5.弹性极限σe。

由弹性变形过渡到弹性塑性变形的应力。

6.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。

7.力学性能指标。

反映材料某些力学行为发生能力或抗力的大小。

8.弹性变形特点:应力与应变成比例,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9.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,称为滞弹性。

10.循环韧性。

指在塑性区加载时材料吸收不可逆变形功的能力。

11.循环韧性应用。

减振、消振元件。

____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,称为包申格效应。

____包申格应变。

指在给定应力下,正向加载与反向加载两应力-应变曲线之间的应变差。

14.消除包申格效应:预先进行较大的塑性变形。

在第二次反向受力前先使金属材料于回复或再结晶温度下退火。

三节:塑性晶粒小可以产生细晶强化。

都会使强度增加。

3.溶质原子:溶质元素溶入金属晶格形成固溶体,产生固溶强化应变速率越高强度越高。

3.细晶强化。

晶界是位错运动的阻碍,晶粒小相界多。

减少晶粒尺寸会减少晶粒内部位错塞积的数量,减少位错塞积群的长度,降低塞积点处的应力,相邻晶粒中位错源开动所需的外加切应力提高,屈服强度增加。

4.固溶强化。

在纯金属中加入溶质原子形成固溶合金,将显著提高屈服强度,此即为固溶强化。

溶质原子与基体原子尺寸差别越大,引起的弹性畸变越大,溶质原子浓度越高,引起的弹性畸变越大,对位错的阻碍作用越强,固溶强化作用越大。

材料力学性能复习要点

材料力学性能复习要点

材料力学性能复习要点材料力学性能一、名词解释1. 内耗:加载时,有一部分变形功被材料所吸收,这部分被吸收的功成为内耗。

2. 塑性:是指材料断裂前产生塑性变形的能力3. 韧性:是材料的力学性能。

是指材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

4. 脆性断裂:是材料断裂前,基本不产生明显的宏观塑性变形,无明显预兆,突然发生的快速断裂过程。

5. 韧性断裂:是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。

6. 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现象。

7. 剪切断裂: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。

8. 应力状态软性系数:在一定加载方式下τmax和σmax的比值称为应力状态软性系数。

9. 缺口效应:①缺口造成应力应变集中②使材料所受的应力由原来单向拉伸改变为两向或三向拉伸③使塑性材料得到强化。

10. 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 的比值作为材料的缺口敏感性指标,并称为缺口敏感度。

11. 压入法硬度:是材料表面抵抗另一物体局部压入时所引起的塑性变形能力①动载压入法:超声波硬度、肖氏硬度、锤击、布氏硬度。

②静载压入法:布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度。

12. 低温脆性: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,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。

13. 韧脆转变温度: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,冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理。

转变温度tk称为韧脆转变温度。

14. 冲击韧性:单位A吸收冲击功的能力。

15. 低应力脆断:高强度钢超高强度钢的机件,中低强度钢的大型机件常常在工作应力低于屈服极限的情况下,发生脆性断裂现象。

16. 应力场强度因子:反映了裂纹尖端区域应力场的强度KI17. 断裂韧性:KI随a或σ单独或共同增加而增加,当KI达到一定值时,裂纹失稳扩展断裂。

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。

2024年材料力学性能总结(三篇)

2024年材料力学性能总结(三篇)

2024年材料力学性能总结摘要:材料力学性能是材料科学研究中非常重要的一个方面,它描述了材料在力学作用下的行为和性能。

2024年,随着科学技术的进步和工程需求的不断提高,材料力学性能也将取得许多重要的突破和进展。

本文将对2024年材料力学性能的发展进行总结,并对未来可能的应用和研究方向进行展望。

关键词:材料力学性能;2024年;发展总结;应用展望一、引言材料力学性能是材料科学研究中的一个重要方向,它考察材料在外力作用下的响应和变形行为。

材料力学性能的研究不仅对于理论研究有重要意义,也对工程应用具有重要影响。

2024年,随着科学技术的不断进步,材料力学性能也将迎来许多新的挑战和机遇。

本文将对2024年材料力学性能的发展进行总结,并对未来可能的应用和研究方向进行展望。

二、材料力学性能的发展总结2024年,预计会有以下几个方面的材料力学性能发展和突破:1.高强度材料的研发随着科技进步和工程需求的不断提高,对于高强度材料的需求将越来越迫切。

2024年,预计会有许多新型的高强度材料得到开发和研究。

这些材料不仅具有优良的力学性能,还具有其他良好的特性,如轻质、高温稳定性等。

这些高强度材料的研发和应用将对于航空航天、汽车和能源等领域具有重要的意义。

2.新型复合材料的研究复合材料是一种具有多种材料组成的材料,它的力学性能往往比单一材料更优越。

2024年,预计会有许多新型的复合材料被研发和应用。

这些新型复合材料具有更好的强度、刚度和韧性,并且可以具备一些其他功能,如导电性、光学性能等。

这些新型复合材料的研究将有助于解决一些工程问题,同时也为制造行业提供更多的选择。

3.纳米材料的应用拓展纳米材料是一种具有纳米尺度结构的材料,具有许多特殊的力学性能。

2024年,预计纳米材料的应用范围将进一步拓展。

纳米材料不仅可以应用于催化剂、传感器等领域,还可以用于制备高强度和高韧性材料。

纳米材料的研究将有助于改进传统材料的性能,并带来许多新的应用领域。

材料力学性能总结

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

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。

材料力学性能与应用总结

材料力学性能与应用总结

材料力学性能与应用总结材料力学性能是材料在各种外力作用下表现出的行为和特性,它对于材料的选择、设计和应用具有至关重要的意义。

深入了解材料的力学性能,可以帮助我们在工程和科学领域中更加合理、有效地使用材料,避免材料失效和事故的发生。

一、材料的力学性能概述材料的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳性能等。

强度是材料抵抗外力破坏的能力,通常用屈服强度和抗拉强度来表示。

屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的应力,而抗拉强度则是材料在拉伸过程中所能承受的最大应力。

例如,钢材的屈服强度和抗拉强度较高,使其在建筑结构和机械制造中得到广泛应用。

硬度反映了材料抵抗局部塑性变形的能力,常用的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。

硬度高的材料如硬质合金,常用于刀具制造。

塑性是材料在断裂前发生不可逆变形的能力,通常用伸长率和断面收缩率来衡量。

具有良好塑性的材料,如铜和铝,易于通过塑性加工制成各种形状的零件。

韧性表示材料吸收能量和抵抗断裂的能力。

冲击韧性通过冲击试验测定,断裂韧性则用于评估材料中存在裂纹时的抗断裂能力。

像一些高强度钢,虽然强度高,但韧性相对较差,在低温环境下容易发生脆性断裂。

疲劳性能是材料在循环载荷作用下的抵抗能力。

许多机械零件,如轴、齿轮等,在工作过程中承受着反复的载荷,容易发生疲劳失效。

二、不同材料的力学性能特点金属材料,如钢铁、铝合金等,具有较高的强度和良好的塑性。

钢铁的强度可以通过热处理和合金化等方法进行调整,以满足不同的工程需求。

铝合金则具有较轻的重量和较好的耐腐蚀性。

高分子材料,如塑料和橡胶,具有良好的弹性和绝缘性。

塑料可以根据需要制成各种形状复杂的零件,但一般强度和耐热性不如金属材料。

橡胶具有高弹性,常用于制造密封件和减震部件。

陶瓷材料具有高硬度、耐高温和耐磨损等优点,但脆性较大,韧性较差。

然而,随着技术的发展,一些新型陶瓷材料,如增韧陶瓷,在一定程度上改善了其韧性。

复合材料结合了不同材料的优点,具有优异的综合性能。

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。

材料力学性能》复习资料

材料力学性能》复习资料

《材料力学性能》复习资料第一章1塑性--材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力2穿晶断裂和沿晶断裂---穿晶断裂,裂纹穿过晶界。

沿晶断裂,裂纹沿晶扩展。

3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,规定剩余伸长应力增加;反向加载,规定剩余伸长应力降低的现象。

4E---应变为一个单位时,E即等于弹性应力,即E是产生100%弹性变形所需的应力5σs----屈服强度,一般将σ6n—应变硬化指数Hollomon关系式:S=ken 〔真应力S与真应变e之间的关系〕n—应变硬化指数;k—硬化系数应变硬化指数n反映了金属材料抵抗继续塑性变形的能力。

分析:n=1,理想弹性体;n=0材料无硬化能力。

大多数金属材料的n值在0.1~0.5之间。

7δ10---长比例试样断后延伸率L0=5d0 或L0=10d0 L0标注长度d0名义截面直径〕8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 9脆性断裂〔1〕断裂特点断裂前根本不发生塑性变形,无明显前兆;断口与正应力垂直。

〔2〕断口特征平齐光亮,常呈放射状或结晶状;人字纹把戏的放射方向与裂纹扩展方向平行。

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;大于5%时为韧性断裂。

11屈服在金属塑性变形的开始阶段,外力不增加、甚至下降的情况下,变形继续进展的现象,称为屈服。

12低碳钢在室温条件下单向拉伸应力—应变曲线的特点p1-213解理断裂以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂。

解理面一般是指低指数晶面或外表能量低的晶面。

14韧性是金属材料塑性变形和断裂全过程吸收能量的能力,它是强度和塑性的综合表现,因而在特定条件下,能量、强度和塑性都可用来表示韧性。

15弹性比功αe(弹性比能、应变比能) 物理意义:吸收弹性变形功的能力。

几何意义:应力-应变曲线上弹性阶段下的面积。

αe = (1/2) σe*εe16G裂纹扩展能量释放率GI为裂纹扩展单位长度时系统势能的变化率。

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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,直到曲退火低碳钢应力—应变曲线线达到最高点,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。

应变约1%~3%。

退火低碳钢和某些有色金属具有此行为。

(c)弹性-均匀塑性型:未出现颈缩前的均匀变形过程中发生断裂。

主要是许多金属及合金、部分陶瓷和非晶态高聚物具有此种曲线。

(d)弹性-不均匀塑性型:形变强化过程中出现多次局部失稳,其塑性变形方式通常是孪生而不是滑移。

当孪生速率超过试验机夹头运动速度时,载荷会突然松弛而呈现锯齿形的曲线。

某些低溶质固溶体铝合金及含杂质的铁合金具有此行为。

加工硬化:材料经历一定的塑性变形后,其屈服应力升高的现象称为应变强化或加工硬化。

颈缩:材料经均匀形变后出现集中变形的现象称为颈缩。

1.2 弹性变形材料受外力作用发生尺寸和形状的变化,称为变形。

外力去除后,随之消失的变形为弹性变形,剩余的(即永久性的)变形为塑性变形。

弹性变形的重要特征是其可逆性,即受力作用后产生变形,卸除载荷后,变形消失。

曲线1:两原子间的引力曲线2:两原子间的斥力曲线3:两原子之间的作用力当原子间相互平衡力受外力而受到破坏时,原子位置相应调整,产生位移。

而位移总和在宏观上表现为变形。

外力去除后,原子依靠之间的作用力又回到原来平衡位置,位移消失,宏观变形消失。

弹性模量E :表征材料抵抗正应变的能力。

在单向受力状态下E =σx σy 切变模量G :表征材料抵抗剪切变形的能力。

在纯剪切应力状态下G =τxy γxy 泊松比ν:反映材料受力后横向正应变与受力方向上正应变之比。

单向受力状态下 体积弹性模量K :表示物体在三向压缩下,压强p 与体积变化率ΔV/V 之间的线性比例关系。

K =E 3(1−2ν)刚度:工程上弹性模量为称为材料的刚度,表征金属材料对弹性变形的抗力,其值越大,则在相同的应力状态下产生的弹性变形量越小。

弹性比功: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而不发生永久变形的能力。

金属拉伸时的弹性比功用应力—应变曲线下影线的面积表示,即式中,a e 为弹性比功,σe 为弹性极限(材料由弹性变形过渡到弹—塑性变形时的应力);εe 为最大弹性应变。

在应力作用下应变不断随时间而发展的行为,以及应力去除后应变逐渐恢复的现象都统称为弹性后效。

实际金属在外力作用下产生弹性变形,开始时沿OA 线产生瞬时弹性应变OC ,如果载荷保持不变,还产生随时间延长而逐渐增加的应变CH 。

这种在加载状态下产生的滞弹性变形称为正弹性后效。

卸载时,延BD 线只有应变DH 立即消失,而应变OD 是卸载后随时间延长才缓慢消失的,这种在卸载后产生的滞弹性变形称为反弹性后效。

弹性滞后环:弹性变形时因应变滞后于外加应力,使加载线和卸载线不重合而形成的回线称为弹性滞后环。

存在弹性滞后环的现象说明,加载时金属消耗的变形功大于卸载时金属恢复变形释放出的功,环面积大小代表被金属吸收的那部分功。

滞后环的面积相当于金属在单向循环应力或交变循环应力作用下消耗不可逆能量的多少,即x y εεν-=Ea e e e e 2212σεσ==交变循环载荷,加载速度慢 交变循环载荷,加载速度快表示金属吸收不可逆变形功的能力,成为金属的内耗,又称循环韧性。

循环韧性是指在塑性区加载时材料吸收不可逆变形功的能力;内耗是指在弹性区加载时材料吸收不可逆变形功的能力。

一般这两个名词可以混用。

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,反向加载时规定残余伸长应力降低的现象,称为包申格效应。

包申格效应产生的原因(位错理论):初次加载变形时,位错源在滑移面上产生的位错受阻,塞积后产生背应力,背应力反作用于位错源,当背应力足够大时,可使位错源停止开动。

预变形时位错的运动方向和背应力的方向相反。

反向加载时位错运动的方向和背应力方向一致,背应力帮助位错运动,塑性变形相对容易。

1.3 塑性变形塑性变形的方式:滑移和孪生。

其中,滑移是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的切变过程,是最主要的变形机制。

孪生也是金属材料在切应力作用下的一种塑性变形方式,一般发生在低温形变或快速形变时,受晶体结构的影响较大——fcc>bcc>hcp。

塑性变形的特点1、各晶粒塑性变形的不同时性和不均匀性:多晶体试样受到外力作用后,大部分区域尚处在弹性变形范围内,塑性变形首先在个别取向有利的晶粒内,塑性变形不可能在不同晶粒中同时开始;一个晶粒的塑性变形必然受到相邻不同位向晶粒的限制,由于各晶粒的位向差异,这种限制在变形晶粒的不同区域上是不同的,在同一晶粒内的不同区域的变形量也是不同的。

2、各晶粒塑性变形的相互制约与协调:多晶体作为一个整体,不允许晶粒仅在一个滑移系中变形,否则将造成晶界开裂。

五个独立的滑移系开动,才能确保产生任何方向不受约束的塑性变形。

3、塑性变形后金属的晶格发生点阵畸变,储存能量,产生内应力。

4、塑性应变量提高,金属强度增大,产生加工硬化。

屈服:受力试样中,应力达到某一特定值后,开始大规模塑性变形的现象称为屈服。

呈现屈服现象的金属材料拉伸时,试样在外力不增加仍能继续伸长时的应力称为屈服点;试样发生屈服而首次下降前的最大应力称为上屈服点,即为σsu;当不计初始瞬时效应(指在屈服过程中实验为第一次发生下降)时屈服阶段中的最小应力称为下屈服点,记为σsl。

屈服现象的本质(不确定):金属材料在拉伸试验时产生的屈服现象是其开始产生宏观塑性变形的一种标志。

参考拉伸力—伸长曲线,材料从弹性变形阶段向塑性变形阶段过渡是明显的,表现在试验过程中外力不增加试样仍能继续伸长或外力增加到一定数值时突然下降,随后,在外力不增加或上下波动情况下,试样继续伸长变形,这便是屈服现象。

金属材料一般是多晶体合金,往往具有多相组织,因此,讨论影响屈服强度的因素,必须注意以下几点: 屈服变形是位错增殖和运动的结果; 实际金属材料的力学行为是由许多晶粒综合作用的结果;●各种外界因素通过影响位错运动而影响屈服强度。

影响屈服强度的因素: 内在因素——金属本性及晶格类型;晶格大小和亚结构;溶质元素;第二相。

外在因素——温度;应变速率;应力状态。

相变强化:通过热处理方式,在不改变金属成分的前提下,改变金属的晶格结构,使金属的强度得以提高的方法称为相变强化。

细晶强化:减少晶粒尺寸会减少晶粒内部位错塞积的数量,减少位错塞积群的长度,降低塞积点处的应力,相邻晶粒中位错源开动所需的外加切应力提高,屈服强度增加。

这种通过细化晶粒尺寸提高材料强度的方法称为细晶强化。

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。

(通常,间隙固溶体的强化效果大于置换固然体)弥散强化:金属中的第二相质点通过粉末冶金等方法获得。

沉淀强化(析出强化):金属中的第二相质点通过固溶处理加时效等方法获得。

应变速率硬化:因应变速率增加而产生的强度提高效应的现象。

颈缩:颈缩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。

颈缩判据:n=e b ,当金属材料的应变硬化指数等于最大真实均匀塑性应变量时产生颈缩。

抗拉强度:试件断裂前所能承受的最大工程应力称为抗拉强度,用来表征材料对最大均匀塑性变形的抗力。

,σb 为抗拉强度;F b 为最大载荷;A 0为试件的原始截面积。

两个塑性指标1、断后伸长率δ:试样拉断后标距的伸长量与原始标距的百分比。

δ=L 1−L 0L 0×100%,L 0为试样原始标距长度,L 1为试样断裂后的标距长度。

2、断面收缩率ψ:试样拉断后颈缩处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。

ψ=A 0−A 1A 0×100%,A 0为试样原始横截面积,A 1为颈缩处最小横截面。

金属材料塑性与强度的关系:一般来讲,材料的强度提高,其变形抗力提高,变形能力下降,A F σb b塑性降低。

相变强化、固溶强化、加工硬化及第二相弥散强化一般都会使塑性降低; 细晶强化不仅提高强度还时塑性提高。

韧性:指材料在断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

韧度:度量材料韧性的力学性能指标,分为静力韧度、冲击韧度和断裂韧度。

金属材料在静拉伸时单位体积材料断裂前所吸收的功定义为静力韧度,它是强度和塑性的综合指标。

1.6 材料的断裂材料在塑性变形过程中,也在产生微孔,微孔的产生与发展,导致材料中微裂纹的形成与长大,这种损伤达到临界状态时,裂纹失稳,实现最终的断裂。

塑性变形→裂纹的形成→裂纹扩展→断裂韧性断裂与脆性断裂断裂前不发生明显塑性变形——脆性断裂;断裂前发生明显塑性变形——韧性断裂。

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