材料力学性能
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第一章
1.退火低碳钢在拉伸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
2.弹性表征材料发生弹性变形的能力
3.应力应变硬化指数表征金属材料应变硬化行为的性能指标,反应金属抵抗均匀苏醒变形的能力
4.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
5. σs 呈现屈服现象的金属材料拉伸时试样在外力不断增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力称为屈服点,记作σs
6. σ0.2 屈服强度
7.断裂类型:韧性断裂和脆性断裂;穿晶断裂和沿晶断裂;解理断裂、纯剪切断裂和微孔聚集型断裂
8.塑性是指金属材料断裂前发生塑性变形的能力
9.韧性断裂和脆性断裂的断口形貌:①韧性断裂断口呈纤维状,灰暗色;中低碳钢断口形貌呈杯锥状,有纤维区,放射区和剪切唇三个区域②脆性断裂断口平齐而光亮,呈放射状或结晶状,有人字纹花样
10.沿晶断裂断口形貌:沿晶断裂冰糖状
11.常见力学行为:弹性变形,塑性变形和断裂
第二章
1.应力状态软性系数Tmax与σmax的比值
2.相对关系压缩试验α=2,扭转试验α=0.8
3(1)渗碳层的硬度分布---- HK或-显微HV
(2)淬火钢-----HRC
(3)灰铸铁-----HB
(4)鉴别钢中的隐晶马氏体和残余奥氏体-----显微HV或者HK
(5)仪表小黄铜齿轮-----HV
(6)龙门刨床导轨-----HS(肖氏硬度)或HL(里氏硬度)
(7)渗氮层-----HV
(8)高速钢刀具-----HRC
(9)退火态低碳钢-----HB
(10)硬质合金----- HRA
第三章
1.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Ak表示
2.冲击吸收功摆锤冲击试样前后的势能差
3.低温脆性实验温度低于某一温度tk时,会由韧性状态转变为脆性状态,冲击吸收功明显下降。原因:材料屈服强度随温度降低急剧增加的结果
4. 韧脆转变温度转变温度tk称为韧脆转变温度
第四章
1.断裂韧度(K IC )在平面应变条件下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力(与组织有关)
2.应力场强度因子(K I)受外界条件影响的反映裂纹尖端应力场强弱程度的力学度量(与本身有关)
3.断裂韧度(G IC)表示材料阻止裂纹失稳扩展是单位面积所消耗的能量
4.K IC的测量标准三点弯曲试样,紧凑拉伸试样,F形拉伸试样和圆形紧凑拉伸试样
5.影响K IC的因素1材料成分、组织对其影响:化学成分;基体相结构和晶粒大小;杂质及第二相;显微组织;2外界因素:温度和应变速率。
第五章
1.疲劳分类①按应力状态:弯曲疲劳,扭转疲劳,拉压疲劳和复合疲劳②按环境和接触情况:大气疲劳,腐蚀疲劳,高温疲劳,热疲劳,接触疲劳③按断裂寿命和应力高低:高周疲劳和低周疲劳
2.疲劳特点疲劳是低应力循环延时断裂,即具有寿命的断裂;疲劳是脆性断裂;疲劳对缺陷十分敏感
3.疲劳极限试样可以经无限次应力循环也不发生疲劳断裂是的最大应力,记作σ-1(对称循环,r=-1)(光滑试样)
4.疲劳裂纹扩展门槛值(Δ Kth)表示材料阻止裂纹开始疲劳扩展的能力(含裂纹体)
5影响疲劳强度的因素⑴表面状态的影响①应力集中程度越大,越容易在缺口处产生裂纹,疲劳强度月底②表面粗糙度越低,材料疲劳极限越高⑵残余应力及表面强化的影响①残余压应力提高疲劳强度,残余拉应力降低疲劳强度②表面强化使机件表面产生有利的残余压应力,同时提高表面强度和硬度,共同提高疲劳强度⑶材料成分及组织影响①通过加入合金元素,提高钢的淬透性和改善钢的强韧性来提高疲劳强度②通过细化晶粒可提高疲劳极限③钢铁在冶炼和轧制过程中的非金属夹杂会降低疲劳极限
6.过载损伤界测出不同过载应力水平和相应的开始降低疲劳寿命的应力循环周次,得到不同的试验点,连接各点便得到过载损伤界
7.循环硬化若金属材料在恒定应变范围循环作用下,随循环周次增加其应力不断增加,即为循环硬化
8.循环软化若在循环过程中,应力逐渐减小则为循环软化
9.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
10.疲劳金属在机件或构件在变动应力和应变长期作用下,由于累积损伤而引起的断裂现象第六章
1.氢脆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
2.氢致延滞断裂这种由于氢的作用而产生的延滞断裂现象
3.低碳钢和低合金钢在苛性碱溶液中的碱脆和在含有硝酸根离子介质中的硝脆;奥氏体不锈钢在含有氯离子介质中的氯脆;铜合金在氨气介质中的氨脆;高强度铝合金在潮湿空气、蒸馏水介质中的脆裂现象
4. σscc 材料不发生应力腐蚀的临界应力(光滑试样)
5.K Iscc 试样在特定化学介质中不发生应力腐蚀断裂的最大应力场强度因子称为应力腐蚀临界应力场强度因子(含裂纹体)
6.发生应力腐蚀的条件①应力②化学物质③金属材料
第七章
1.磨损机件表面相接触并相对运动时,表面和组件有微小颗粒分离出来形成磨屑,使表面材料逐渐流失、造成表面损伤的现象即为磨损
2.磨损分类按磨损机理进行分类,类型有粘着磨损、磨粒磨损、冲蚀,磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损
3.改善磨粒磨损耐磨性的措施对于以切削作用为主要机理的磨粒磨损应增加材料硬度;根据机件服役条件,合理选择耐磨材料;采用渗碳、渗氮共渗化学热处理;经常注意机件防尘和清洗
第八章
1. 金属在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢的产生塑性变形的现象