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第一章
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。金属拉伸时的弹性比应力-应变曲线上弹性变形阶段下的面积表示,等于最大弹性应力和最大弹性应变乘积之半。
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。
循环韧性(内耗):金属材料在交空载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力,称为金属的循环韧性,也叫金属的内耗。
应力状态软性系数:
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,常用标准试样的冲击吸收能量K表示(原标准为冲击吸收功Ak)。
疲劳:金属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称为疲劳。
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
磨损:机件表面相接触并作相对运动时,表面逐渐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。
热震断裂:由热震引起的瞬时断裂
热震损伤:在热冲击循环作用下,材料先出现开裂,随之裂纹扩展,导致材料强度降低、最终整体破坏,称为热震损伤。
退火低碳钢在拉伸力作用下的变形过程有哪几个阶段?
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
弹性模量主要取决于什么因素,为什么它是对组织不敏感的力学性能指标?
弹性模量主要取决于原子本性和晶格类型;因为合金化、热处理(纤维组织)、冷塑性变形等对金属材料的弹性模量的影响较小。
屈服现象及产生屈服现象的原因?
屈服现象:外力不增加(保持恒定),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。
产生原因:位错增殖和运动的结果
金属在发生变形前可动位错很少,为了满足一定的塑性变形应变速率,需提高位错的运动速率,则需提高应力的大小,这就是上屈服强度;随着塑性变形的发生,可动位错密度增大,则位错的运动速率下降,相应的应力就会降低,从而产生屈服现象。
影响金属屈服强度的因素(要详细分析)
内在因素:
金属本性及晶格类型:屈服强度值由位错运动所受的各种阻力决定。这些阻力有晶格阻力、位错间交互作用产生的阻力等。不同的金属及晶格类型,位错运动所受的各种阻力并不相同。晶格阻力与位错宽度及柏氏矢量有关,位错间交互作用产生的阻力:正比于(切变模量)G、b而反比于位错间距离L。
晶粒大小和亚结构:晶粒大小的影响是晶界影响的反映,因为晶界是位错运动的障碍,减小晶粒尺寸将增加位错运动障碍的数目,减小晶粒内位错塞积群的长度,使屈服强度提高。
溶质元素:在纯金属中加入溶质原子(间隙型或置换型)形成固溶合金(或多相合金中的基体相),将显著提高屈服强度,此即为固溶强化。通常,间隙固溶体的强化效果大于置换固溶体。
第二相:除基体产生固溶强化外,第二相对屈服强度也有影响。第二相质点的强化效果与质点本身在屈服变形过程中能否变形有很大关系。第二相的强化效果还与其尺寸、形状和数量,以及第二相与基体的强度、塑性和应变硬化特性、两相之间的晶体学配合和界面能等因素有关。
金属材料的屈服强度是多种强化机理共同作用的结果,是一个对成分、组织极为敏感的力学性能指标。
外在因素:
一般,升高温度金属材料的屈服强度降低,应变速率增大,金属材料的屈服强度增加,且屈服强度随应变速率的变化较抗拉强度的变化要明显得多。应力状态也影响屈服强度,切应力分量越大,越有利于塑件变形,屈服强度则越低,所以扭转比拉伸的屈服强度低.拉伸要比弯曲的屈服强度低。
韧性断裂和脆性断裂的区别;韧性断裂宏观断口特征三要素;脆性断裂的宏观断口形貌;解理断裂的微观断口特征;微孔聚集断裂的微观断口特征。
区别:韧性断裂在发生前会发生宏观塑性变形,是一个缓慢撕裂的过程;脆性断裂是突然发生的断裂,断裂工作应力低于材料的屈服强度,不发生塑性变形。
特征三要素(韧性断裂宏观断口):纤维区、放射区、剪切唇
脆性断裂的宏观断口形貌:断裂面一般与正应力垂直,断口平直而光亮,常呈放射状或结晶状。许多情况会出现人字纹花样。人字纹花样的放射方向也与裂纹扩展方向平行,但其尖顶指向裂纹源。
解理断裂微观断口特征:解理台阶、河流花样,还有舌状花样
微孔聚集断裂微观断口特性:有韧窝的存在。
疲劳宏观断口的特征
具有三个形貌不同的区域:疲劳源、疲劳区及瞬断区
疲劳源区的光亮度最大;疲劳区的宏观特征是断口比较光滑并分布有贝纹线;瞬断区是裂纹最后失稳快速扩展所形成的断口区域。
按磨损机理分类,通常有哪些磨损?对我们所讲述的磨损的摩擦面的形貌特征要知道。
黏着磨损、磨粒磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损、微动磨损、疲劳磨损。
黏着磨损:摩擦副一方表面
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