材料力学性能

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材料力学性能复习题

一、基本概念

1、抗拉强度<18）：韧性金属试样拉断过程中最大应力所对应的应力。

2、弹性模量<3）：弹性模量是产生100%弹性变形所需要的应力。

3、弹性比功<4）：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。

4、包申格效应<6）：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。b5E2RGbCAP

5、屈服强度<10）：用应力表示的屈服点或下屈服点就是表征材料对微量塑性变形的抗力，即屈服强度。

6、低温脆性<59）：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，在实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。p1EanqFDPw

7、蠕变断裂<162）：由蠕变变形而最后导致金属材料的断裂称为蠕变断裂。

8、疲劳极限南国梨<98）：当循环应力水平降低到某一临界值时，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。DXDiTa9E3d

9、松弛稳定性<167）：金属材料抵抗应力松弛的性能。

10、应变硬化<15）：金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力，这就是应变硬化性能。

11、断裂韧度<70）：是决定应力场强弱的一个复合力学参量，

当增大达到临界值时，也就是在裂纹尖端足够大的范围内应力达

到了材料的断裂强度，裂纹便失稳抗展而导致材料断裂。这个临界或失稳状态的值记作或，称为断裂韧度。RTCrpUDGiT

12、过载持久值<102）：金属材料抵抗疲劳过载损伤的能力，用过载损伤界或过载损伤区表示，过载损伤界与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称为过载持久值。5PCzVD7HxA

13、蠕变<162）：所谓蠕变，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的现象。

14、陶瓷<191）：陶瓷材料通常是金属与非金属元素组成的化合物。

15、缺口敏感度<46）：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，称为缺

口敏感度。jLBHrnAILg

16、冲击韧性<57）：冲击韧性是指材料冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力。

17、应力腐蚀断裂<128）：应力腐蚀断裂是在应力和化学介质的联合作用下，按特有机理产生的断裂。

二、力学性能

1、<165）表示：材料在500℃温度下，10000h后总伸长率为1%的蠕变极限为100。

2、<51）500 HBW 5/750 表示：用直径5mm的硬质合金球在7.355(750×9.80665>实验力下保持10~15s测得的布氏硬度值为500。xHAQX74J0X

3、<167）表示：该合金在600℃、1000h的持久强度极限为200。

4、<100）代表：对称应力循环下的弯曲疲劳极限。

5、<105）代表：材料阻止疲劳裂纹开始扩展的性能。

6、<71）260HBS10/2800 表示：用直径10mm的淬火钢球在27.44

实验力下保持10~15s测得的布氏硬度值为260。LDAYtRyKfE

7、<105）与有何异同：与都是表示无限寿命的疲劳

韧性，也都受材料成分和组织、载荷条件及环境因素等影响；但

是光滑试样的无限寿命疲劳强度，用于传统的疲劳强度设计和校核；是裂纹试样的无限寿命疲劳性能，适于裂纹件的设计和校

核。Zzz6ZB2Ltk

8、<71）和有何区别：和是两个不同的概念，当应力场

强度因子增大到临界值时，材料发生断裂，这个临界值称

为断裂韧度。是应力场强度因子，是力学参量，只和载荷及试样尺寸有关，而与材料无关；是断裂韧度，是力学性能指标，只和材料成分、组织结构有关，而和载荷及试样尺寸无关。dvzfvkwMI1

9、代表：金属材料抗应力腐蚀性能指标。

10、代表：应力腐蚀临界应力场强度因子。

三、基本知识

1、选用硬度测试方法<49~54）[习题55页8题]

布氏硬度实验特别适用于测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度。洛氏硬度广泛应用于热处理质量检验，由于实验所用实验力较大，不能用来测定极薄试样、渗氮层及金属镀层等的硬度。维氏硬度可测定金属箔、极薄的表面层的硬度以及合金中各种组成相的硬度。rqyn14ZNXI

2、现检验材料的冲击韧性，哪种材料需要开缺口，哪种材料不需要开缺口？<57~58）[习题65页3题]

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实验，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。EmxvxOtOco

3、哪种材料易出现低温脆性，为什么？(59>

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、低强度合金钢<铁素体-珠光体钢），面心立方金属及其合金一般没有低温脆性现象，但有实验证明，在20~4.2K 的极低温下，奥氏体钢及铝合金又有冷脆性。高强度的体心立方合金<如高强度钢及超高强度钢）在很宽温度范围内，冲击吸收功均较低，故韧脆转变不明显。SixE2yXPq5

4、金属材料拉伸断口三要素<21）

纤维区、放射区和剪切唇

5、为提高金属材料耐磨性采取哪些表面化学热处理？<143）

沿接触面上产生粘着磨损，可进行渗流、磷化、氮碳共渗处理或覆镍-磷合金等。表面化学热处理在金属表面形成一层化合物层或非金属层，既避免摩擦副直接接触，又减小摩擦因数，故可防止粘着。如粘着磨损发生在较软一方材料机件内部，则采用渗碳、渗氮、碳氮共渗及碳氮硼三元素共渗等工艺都有一定效果。6ewMyirQFL

6、缺口试样静载荷时缺口效应是什么？<44）

实际生产中的机件，绝大多数都不是截面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。这种截面变化的部位可视为“缺口”。由于缺口的存在，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态将发生变化，产生所谓的“缺口效应”。kavU42VRUs

7、工程陶瓷的力学性能特点。<191）

工程陶瓷材料具有很高的耐磨损、耐高温、耐腐蚀性能，其塑性、韧性值比金属材料低得多，弹性模量高，抗蠕变性能好，对缺陷很敏感，强度可靠性较差，常用韦伯模数表征其强度均匀性。工程陶瓷材料的制备技术、气孔、夹杂物、晶界、晶粒解构均匀性等因素对其力学性能有显著影响。y6v3ALoS89

8、磨损的基本类型。<139）