1. 通过静载拉伸实验可以测定材料的 弹性极限、屈服极限、 抗拉强度、断裂强度、比例极限等(答对3个即可)强度指标,及 延伸率 、 断面收缩率 等塑性指标。
2.按照断裂中材料的宏观塑性变形程度,断裂可分为脆性断裂和韧性断裂;按照晶体材料断裂时裂纹扩展的途径(断裂方式),可分为穿晶断裂和沿晶断裂;按照微观断裂机理,可分为解理断裂和剪切断裂
3. 单向拉伸条件下的应力状态系数为 0.5 ;而扭转和单向压缩下的应力状态系数分别为 0.8 和 2.0 。应力状态系数越大,材料越容易产生 (塑性) 断裂。 为测量脆性材料的塑性,长采用压缩的试验方法
4.在扭转试验中,塑性材料的断裂面与试样轴线 垂直 ;脆性材料的断裂面与试样轴线 成450角。
5. 低温脆性常发生在具有 体心立方或密排六方 结构的金属及合金中,而在 面心立方 结构的金属及合金中很少发现。
6. 材料截面上缺口的存在,使得缺口根部产生 应力集中 和 双(三)向应力或应力状态改变 ,试样的屈服强度 不变,塑性 降低 。
7.根据磨损面损伤和破坏形式(磨损机理),磨损可分为4类:粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损和麻点疲劳磨损(接触疲劳)
8.典型的疲劳断口有3个特征区:疲劳源、疲劳裂纹扩展区和瞬断区。疲劳裂纹扩展区最典型的特征是贝纹线
9. 在典型金属与陶瓷材料的蠕变曲线上,蠕变过程常由 减速蠕变 ,恒速蠕变 和 加速蠕变 三个阶段组成。
10.根据材料磁化后对磁场所产生的影响,可以把材料分为3类:抗磁性材料、顺磁性材料和铁磁性材料
11.一般情况下,温度升高,金属材料的屈服强度下降;应变速率越大,金属材料的屈服应力越高。
12.温度对金属材料的力学性能影响很大,在高温下材料易发生沿晶断裂。
13. 拉伸试样的直径一定,标距越长则测出的断后伸长率会越小
14.宏观断口一般呈杯锥装,由纤维区、放射区和剪切唇3个区域组成。材料强度越高,塑性降低,则放射区比例增大。
1. 通常情况下,金属材料经过热处理后其弹性模量 不变 。
2.金属材料常见的塑性变形机理为晶体的 滑移 和 孪生 两种
3.同种材料的断后伸长率δ5 > δ10
4.应力状态系数越大,材料越容易产生 塑性 断裂。
韧性断裂5.在扭转试验中塑性材料的断裂面与轴线成 900 角;脆性材料的断裂面与轴线成 450 角。
7. 按照微观断裂机理,断裂可以分为 解理断裂 和 剪切断裂
10. 用拉伸和扭转试验测试材料的tk(韧脆转化温度)时, 拉伸 测试的tk值较高。
11. 根据材料磁化后对磁场所产生的影响,可以把材料分为3类:抗磁性材料、顺磁性材料和铁磁性材料
1. 脆性断裂:断裂前,材料未发生明显的宏观塑性变形的断裂,或指断裂应力低于材料屈服强度的断裂
2. 包申格效应:是指金属材料经预先加载产生少量塑性变形(残余应力小于4%),而后
再同向加载,规定残余伸长应力(屈服强度、弹性极限)增加,反向加载,规定残余伸长(屈服强度、弹性极限)应力降低的现象。
3. 应力状态软性系数:应力状态中最大切应力和最大正应力的比值
4. 刚 度:在弹性变形范围内,构件抵抗变形的能力。
5.热疲劳:由周期变化的热应力或热应变引起的材料破坏称为热疲劳。
6.蠕变:材料在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象。
7.疲劳强度:在指定疲劳寿命下,材料能承受的上限循环应力。
8.断裂韧度:裂纹失稳扩展的临界状态所对应的应力场强度因子称为材料的断裂韧度
9.技术磁化:铁磁材料在外加磁场的作用下所产生的磁化称为技术磁化。
10.允带:电子可以具有的能级所组成的能带称为允带。
1. 韧 性:是指材料在断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
4. 松弛稳定性:材料抵抗应力松弛的能力称为松弛稳定性。
7. 低温脆性:材料随着温度下降,脆性增加,当其低于某一温度时,材料由韧性状态变为脆性状态,这种现象为低温脆性。
8. 解理断裂:材料在拉应力的作用下原于间结合破坏,沿一定的结晶学平面(即所谓“解理面”)劈开的断裂过程。
6. 破损安全:构件内部即使存在裂纹也不导致断裂的情况。
7.平面应力:只在一个平面内存在应力的现象。
10. △Kth :疲劳裂纹扩展的门槛值,表征材料阻止疲劳裂纹开始扩展的能力
1. 解释形变强化的概念,并阐述其工程意义。
答:材料进入塑性变形阶段后,随着变形量增大,形变应力不断提高的现象称为形变强化。(2分)
形变强化是金属材料最重要的性质之一,其工程意义在于:1)形变强化可使材料或零件具有抵抗偶然过载的能力,阻止塑性变形的继续发展,保证材料安全。2)形变强化是工程上强化材料的重要手段,尤其对于不能进行热处理强化的材料,形变强化成为提高其强度的非常重要的手段。3)形变强化性能可以保证某些冷成形如冷拔线材和深冲成形等工艺的顺利进行。
2. 阐述低温脆性的物理本质。
低温脆性 是材料屈服强度随温度的下降而急剧增加、但材料的断裂强度却随温度变化较小的结果。(3分) 1. 解释平面应力和平面应变状态,并用应力
应变参数表述这两种状态
答:对薄板,由于板材较薄,在厚度方向上可以自由变形,即σz=0。这种只在两个方向上存在应力的状态称为平面应力。(2分)
对厚板,由于厚度方向变形的约束作用,使得z方向不产生应变,即εz=0。这种只在两个方向上存在应变的状态称为平面应变。(2分)
3. 材料具有铁磁性的充要条件是什么?
答:原子中必须有未被填满的电子壳层,即存在未被抵消的电子自旋磁矩;
相邻原子磁矩同向平行排列,即A>0
5. 分析晶粒大小对金属材料高温力学性能的影响。
答:当使用温度低于等强温度TE时,晶界强度>晶粒强度,晶界越多材料能承受的外力越大,因此细晶粒钢有较高的强度;
当使用温度高于TE,晶粒强度>晶界强度,晶粒尺寸越大能承受的外力越大,因此粗晶粒钢及合金有较高的蠕变抗力及持久强度。但晶粒太大会使持久塑性和冲击韧性降低,应选择一最佳的晶粒尺寸
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