名词解释
第九章材料的磁学性能
磁化：物质在磁场中由于受到磁场作用都呈现出一定的磁性，这种现象叫做磁化现象
自发磁化：在没有外磁场的情况下，材料所发生的磁化。
技术磁化：铁磁材料心爱外加磁场的作用下所产生的磁化现象。
抗磁性：材料被磁化后，磁化矢量与外加磁场方向相反的成为抗磁性。
顺磁性：材料被磁化后，磁化矢量与外加磁场方向相同的成为抗磁性。
铁磁性：铁磁材料在外加磁场的作用下，可以产生很强的磁化，这是由于铁磁材料的原子组态所决定的。铁磁性来源于原子违背抵消的自旋磁矩和自发磁化。
亚铁磁性：
反铁磁性：交换积分常数A<0,相邻原子间的自旋趋于反相平行排列原子磁矩相互抵消，不鞥形成自发磁化区域。
固有磁矩：只有原子中存在的未被排满的电子层时，由于未被排满的电子层电子磁矩之和不为0，原子才具有磁矩，这种磁矩叫做~
最大磁滞回线：
磁滞损失：由于磁滞效应的存在，磁化一周得到一个封闭回线，称之为磁滞回线，回线所包围的面积相当于磁化一周所产生的能量损耗，称为~
退磁能：磁铁产生的外力磁场与内磁场方向相反，从而使铁磁体减弱，磁化能力增加。
磁畴：在铁磁性物质中，此你在着许多微小自发磁化区域，成为~
剩磁：磁化达到饱和后，在逐渐减小到H的强度，M将随之减小。当H=0时，磁感应强度并不等于0，而是保持一定大小的数值，这时铁磁金属的剩磁现象。
矫顽力：要使M值继续减小，必须加反向磁场-H, 当H等一定值Hc时，M值才等于0。Hc 为去掉剩磁的临界外磁场，称为~~
居里点：
磁晶各向异性：当贴此物质磁化时，沿不同方向磁化所产生的磁化强度不同，即沿着不同方向磁化所消耗的磁化功不同。这说明磁化矢量（M）在不同的晶向上有不同的能量，M沿易磁化方向时能量最高。磁化强度沿不同晶轴方向的不同称为磁晶磁晶的各向异性。
磁致伸缩（效应）：铁磁物质收缩时，沿磁化方向发生长度伸长或缩短的现象称为~~
自发体积磁致伸缩：
最大磁能积：
第十章材料的电学性能
电导率：为电阻率的倒数
超导临界转变温度：材料由正常状态转变为超导状态的温度
超导临界磁场强度：能破环超导态的最小磁场强度
超导临界电流密度：输入电流所产生的磁场一外磁场之和超过临界磁场，超导呗破坏。这时输入的电流为临界电流。
极化：介质在电电场作用下产生感应电荷的现象
介电常数：电容器（两极板间）在有电介质时的电容在真空状态（无电介质）时的电容象比较时的增长倍数。
抗电强度：
第十二章材料的压电性能与铁电性能
压电效应：在没有电场的作用下，有机械应力的作用而使电介质晶体产生极化并形成晶体表面电荷的现象称为压电效应。
压电性
自发极化，在晶体中，如果晶胞中正负电荷中心不重合，具有一定的固有偶极矩，由于晶体构造的周期性和重复性，晶胞的固有偶极矩便会沿同一方向排列整齐，使晶体处于高度极化状态下，称为自发极化。
压电性：
压电方程：反映压电体力学量应力T、应变S和电学量电场强度E，电位移D4个参数之间关系的方程式称为压电方程。
热释电效应，晶体因温度均匀变化而发生极化强度改变的现象称为晶体的热释电效应。
铁电性:在热释电晶体中，有若干种点群的晶体不但在某温度范围内具有自发极化，且自发极化有两个或多个可能的取向，在不超过晶体击穿电场强度的电厂作用下，其取向可随电场改变，这种特性称为铁电性。
电滞回线，描述铁电体的极化强度P与外电场E之间的滞后关系曲线就是电滞回线。
电致伸缩效应：电致伸缩效应是指介电体在电场作用下，由诱导极化而引起的形变。
第十三章材料的耐腐蚀性能
一、名词解释
腐蚀疲劳：金属在交变应力（循环应力或脉动应力）和环境介质的共同作用下产生的脆性断裂。
电极电位
平衡电极电位：金属与电解质溶液接触时，由于金属的溶解或析出与溶液之间形成双电层。当他们在两相中电化学位相相等时，建立起如下的电化学平衡：Mn+ne=Mn+ne 并在金属/溶液界面上建立起一个不变的电位差，这个不变的电位差就是金属的平衡电极电位。
标准电极电位：也称电极电位的氢标度，是把金属电极和标准氢电极组成一个电池，该电池的电动势值则相当于待测电极相对于标准氢电极的相对平衡电极电位，称为标准电极电位。
相对标准电极电位：把待测电极与参比点解组成一个电池，把标准氢电极的电极电位设为0，该电池的电动势就相当于待测电极的相对标准电极电位。
电极的极化：
钝化：电化学腐蚀的阳极过程在某些情况下受到强烈的阻滞，使腐蚀速度急剧下降的现象称为金属的钝化
应力腐蚀断裂：金属材料在拉应力的作用下某些活性介质中发生的化学腐蚀破裂
第十四章材料的老化与稳定性能
一、名词解释
材料的老化：高分子材料在加工贮藏和使用的过程中，要经受热光照潮湿等各种环境因素的影响。使性能下降，最后丧失使用价值，这种现象称为材料的老化。
化学老化：是一种不可逆的化学反应，它是高分子材料分子结构变化的结果。
物理老化：是指玻璃台高分子材料通过小区域链段的微布朗运动是其凝聚态结构从非平衡态向平衡态过度，从而使材料的物理力学性能发生变化的现象。
判断题
第八章材料的热学性能
1. 晶体材料发生相变时比热容为无限大。（F ）
2. 固体材料比热容与材料的组织结构关系不大。（T ）
3. 材料的晶体结构愈紧密，其热膨胀系数愈小。（F ）
4. 通常材料的热膨胀系数越大，其比热容也越大。（T ）
5. 线膨胀系数与其它物理性质一样是原子序数的周期函数。（T）
6. 晶体材料发生相变时其热膨胀系数将产生显著变化。（T ）
7. 纯金属同素异构转变（一级相变）时，点阵结构重排伴随着金属比容突变，导致线膨胀系数发生不连续变化。（T ）
8. 有序—无序转变时无体积突变，膨胀系数在相变温区仅出现拐折。（T ）
9. 合金元素的影响则因其形成(合金)碳化物还是固溶于铁素体决定，后者使钢的热膨胀系数降低，前者则使其增大。（T）
10. 因瓦合金（低膨胀合金）的低膨胀系数与温度无显著依赖关系。（F ）
第九章材料的磁学性能
1. 任何材料在磁场作用下都要产生抗磁性。（T ）
2. 材料的顺磁性主要来源于原子（离子）的固有磁矩。（T ）
3. 温度升高材料的铁磁性不变。（F ）
4. 在多晶体中，一个晶粒中只有一个磁畴。（F ）
5. 在磁场的作用下磁畴的大小和方向不会发生变化。（F ）
6. 金属与合金在接近居里点温度发生的磁性转变，其膨胀曲线会出现明显的膨胀峰。（T ）
7. 同一成分的钢处于不同组织状态时，其磁性能基本相同。（F ）
8. 在多相合金中，合金饱和磁化强度MS是由各组成相的饱和磁化强度以及它们的相对量所决定。（T ）
第十章材料的电学性能
1. 温度升高，材料的电导率下降。（T）
2. 所有金属熔化后电阻率都下降。（F ）
3. 金属固溶体组织有序化后，电阻率降低。（T）
4. 在已充电的电容器极板间插入介电质时，极板间的电位差将升高。（F）
5. 介质的介电常数一定是实常数。（F）
6. 介质的介电常数随温度升高而降低，即介电常数温度系数TKε为负。（F ）
7. 介质的介电常数与外加电场的频率、电场强度无关。（F ）
8. 固体介质的击穿同时伴随着材料的破坏，而气体及液体介质被击穿后，当撤消外电场后仍然能恢复材料性能。（T）
第十一章材料的光学性能
1. 材料的折射率与入射光的波长无关。（F ）
第十二章材料的压电性能与铁电性能
1. 材料的铁电性是指与铁有关的电学性能。（F ）
2. 具有铁电性的晶体必然具有压电性。（T）
第十三章材料的耐腐蚀性能
1. 在没有外界电流影响下，腐蚀原电池的腐蚀电流随着通电时间的延长而越来越大。（F ）
2. 腐蚀原电池极化后其腐蚀速度降低。（T ）
3. 金属钝化后其抗腐蚀性能下降。（F ）
4. 必须有拉应力存在才能引起应力腐蚀，压应力一般不发生应力腐蚀。（T ）
5. 某种金属在任何介质中都会发生应力腐蚀。（F ）
6. 不同金属材料在一定介质中产生应力腐蚀都有一个温度范围。（T ）
7. 通常应力腐蚀只有在一定的电位范围内才能发生。（T ）
8. 一般说来，纯金属比二元合金和多元合金发生应力腐蚀的敏感性高。（F）
9. 一般说来，多相合金更易被腐蚀。（T ）
10. 在大多数情况下，金属材料的光滑表面比粗糙表面易受到腐蚀。（F ）
11. 几乎所有金属都可采用阳极保护法进行防腐蚀保护。（F ）
第十四章材料的老化与稳定性能
1. 化学老化是高分子材料分子结构变化的结果，是一种不可逆的化学反应。主要有降解和交联两种类型。（T）
2. 一般认为，具有立体规整性的高分子聚合物要比无规整结构高聚物稳定性高。（T ）
3. 一般说来，高分子材料氧化速度几乎与分子量无关。（T ）
4. 分子量分布越宽的高分子聚合物，越容易氧化。（T ）
5. 在高聚物中，金属离子不会加速老化速度的。（F ）
填空题
第八章材料的热学性能
1. 金属的德拜特征温度愈高，原子间结合力愈（强），热膨胀系数愈（小），杨氏模量E愈（大）。
2. 晶体结构紧密，热膨胀系数（大），如多晶石英的热膨胀系数为12×10-6 K-1，而无定形石英玻璃则为0.5×10-6 K-1。非等轴晶系的晶体，各晶轴方向的膨胀系数（不）等。如石墨，垂直于c轴的层内膨胀系数为1×10-6 K-1，而平行于c轴的垂直层之间膨胀系数为27×10-6 K-1。一般晶体的结构类型相同时，结合能大的熔点也较（高），所以通常熔点高的膨胀系数也（小）。
3. CuZn合金随温度上升，发生由有序向无序状态转变时，比热容会（出现畸变，急剧变大）。
4. 对于材料的一级相变，在临界点Tc，其热焓曲线出现（跃变），比热容曲线发生（不连续）变化，比热容为（无限大），这种转变的（热效应）即为曲线跃变对应的（热焓）变化值。
5. 材料的二级相变是在一定（温度）范围逐步完成，焓（无）突变，仅在靠近转变点的狭窄（温度）区间内，有明显（增大），导致比热容的（急剧增大）。温度达转变点时，热焓达到最大值，比热容相应达有限极（大）值，比热容曲线的阴影面积代表其转变的（相变潜热）。
6. 固体材料的αT值并不是一个常数，而随温度变化，通常随温度升高而（增大）。
7. 一般金属及合金随着温度的升高，其热膨胀系数（加大）；而铁磁性金属及合金，在Tc 温度以下时，随着温度的升高热膨胀系数却反常地（减小）。
8. 钢的热膨胀特性取决组成相特性。不同组成相的比容因晶体结构不同而不同，奥氏体和马氏体的比容还随含碳量增加而增大。钢中奥氏体的比容（小于马氏体），其平均线膨胀系数（最高）；铁素体和珠光体的比容（居中），其平均线膨胀系数（居中）；马氏体的比容（大于奥氏体），其平均线膨胀系数（最小）。
9. 组成合金的溶质元素对合金热膨胀系数（有）明显影响。
10. 有序结构会使合金原子之间结合力增强，因此有序化导致合金热膨胀系数变（小）。
11. 通常，冷加工使金属和合金的热膨胀系数（降低）。在完全退火时合金的热膨胀系数最（大），而淬火时合金的热膨胀系数最（小）。热处理的冷却速度对热膨胀系数影响也较大。冷却速度愈快，合金的热膨胀系数（小）。固溶处理会使因瓦合金的热膨胀系数（变小）。
12. 金属与合金在接近居里点温度发生磁性转变时，其膨胀曲线会出现明显的（膨胀峰）。
13. 通常，辐照空位使晶体的热膨胀系数（变大）。
14. 多相合金的热膨胀系数对各相的大小、分布及形状等因素不敏感，主要取决于组成相的（性质）和（数量）。其值介于各组成相膨胀系数之间，可近似按各相所占体积百分数，依混合定则粗略估算。
15. 固体中的导热主要是由晶格（振动的格波）和（自由电子）的运动来实现的。
16. 对于晶体材料，热导率随温度的上升而（下降）。
17. 晶体结构复杂，声子平均自由程L较小，热导率较（低）。多晶体的热导率总是比单晶（小）。非晶态材料的热导率较（小），并且随着温度升高，热导率稍有（增大）。
18. 组成元素的原子量愈小、晶体的密度愈小、弹性模量愈大、德拜温度愈高其热导率愈（大）；轻元素的固体或结合能大的固体热导率较（大）。一般纯金属的热导率都比合金的
（高）。
19. 热导率测试方法可以分为（稳态）测试和（动态）测试。
第九章材料的磁学性能
1. 根据物质被磁化后对磁场所产生的影响，可以把物质分为三类：使磁场减弱的物质称为（抗磁性）物质；使磁场略有增强的为（顺磁性）物质；使磁场强烈增加的为（铁磁性）物质。
2. .材料被出磁化后，其磁化矢量与外加磁场方向相反的称为（抗）性，其χ（小于）0；磁化矢量与外加磁场方向相同的称为（顺）性，其χ（大于）0。
3. 金属离子的电子轨道运动所产生的轨道磁矩为（抗）磁性，自由电子的主要贡献是（顺）磁性。当自由电子磁矩强于轨道磁矩时，金属体现（顺）磁性。
4.自然界中的铁磁性材料基本上都是（金属），它们的铁磁性来源于（原子）中未被抵消的自旋（磁矩）和自发（磁化）。
5. 铁磁物质被磁化时，沿（磁化）方向发生长度的（伸长）或（缩短）的现象称为磁致（伸缩）效应。
6. 金属的铁磁性参量可为两大类。一类为组织和结构敏感性参量，强烈地受到材料组织、结构因素以及应力状态的影响，主要包括（磁化率）、（磁导率）、（剩余磁感应强度Br）、（矫顽力）等，均与技术磁化有关；另一类为组织和结构不敏感性参量，不受材料组织和结构因素的影响或影响很小，主要包括（饱和磁化强度Ms）、（饱和磁致伸缩系数）、（磁晶各向异性常数）、（Tc居里温度）等，它们与合金的成分和铁磁相性质及数量有关。
7. 根据材料磁滞回线的形状，可将铁磁性材料分为（软磁材料）和（硬磁材料）。其中（软磁材料）的磁滞回线瘦小，具有高μm与低HC等特性。通常用作电磁铁、变压器铁芯、磁记忆存储材料等。（硬磁材料）的磁滞回线肥大，具有高HC、Br、(BH)m等特性。材料被外磁场磁化后，去掉外磁场仍能保持较强的剩磁，又称（永磁）材料。通常这类合金中含有大量的（稀土）元素（在中国储量相当丰富），因此又常常被称为（稀土）材料。
8. 在传统的（铁磁）合金中，在工频段（硅钢）占主导地位，而在高频段以（铁氧体）为主。近年来，出现了大量新型（稀土）非晶合金和纳米晶（铁磁）合金。
9. （Tn反铁磁居里点）表征了反铁磁性材料中相邻原子自旋反向排列被完全破坏时的温度，超过此温度，反铁磁性转变为顺磁性，其χ服从居里—外斯定律。
10. 温度（升高）使铁磁性材料的饱和磁化强度MS下降，当温度达到（居里点）时MS降至零，使铁磁性材料变为顺磁性。温度升高也使饱和磁感应强度BS、剩余磁感应强度Br和矫顽力HC（减小）。
11. 当（弹性）应力的方向与金属的磁致伸缩为同号时，则应力对磁化起（促进）作用；反号时，起（阻碍）作用。
12. 金属的冷塑性变形会使组织敏感的铁磁性参量发生变化。随着金属形变度的增加，磁导率μm（减小）而矫顽力HC（增高）。冷塑性变形（不）影响饱和磁化强度MS。晶粒大小和冷塑性变形的影响相似。
13. 铁磁性金属形成形变织构和再结晶织构，则磁性会呈现明显的（方向性）。
14. 钢中的铁素体是（强铁）磁相，Fe3C是（弱铁）磁相，合金碳化物及残余奥氏体为（顺磁性）磁相。在钢的所有组织中除奥氏体组织呈（顺）磁性外，其它组织，如珠光体、贝氏体和马氏体均为（强铁）磁性组织。利用磁性法进行组织研究时，外加磁场强度必须（大）于一定值，以使待研究样品达到（磁饱和）。
15. 当置换式固溶体溶质成分超过最大固溶度而生成第二相时，合金矫顽力有显著（增大），因此根据合金矫顽力的变化很容易确定合金的（最大固溶度）。
第十章材料的电学性能
1. 金属材料电导的载流子是（自由电子），无机非金属材料电导的载流子可以是（电子）、（电子空穴）或（离子）、（例子空穴）。
2. 一般说来，在弹性范围内的单向拉应力会使金属电阻率变（大），压应力使电阻率（小）。
3. 通常加工硬化使金属的电阻率（增大）。
4. 一般说来，金属晶粒越细，会导致电阻率（增加），磁化（越困难）。
5. 通常固溶体合金的电阻率（高于）其溶剂金属的电阻率。
6. 当Cu-Au合金出现有序相Cu3Au或CuAu时，电阻率会变（低）。
7. 一般说来，金属淬火态的电阻率比退火态的（高）。
8. 铁的电阻率随固溶于α-Fe中C的增加而（增大）。
9. 超导体的一个基本特征是（完全）导电性，另一个特征是完全（抗磁）性，当其处于超导状态时，内部的（磁感应强度B）始终为（零）。
10. 介质在电场作用下产生（感应）电荷的现象称为介质的（极化），此类材料称为（电介质），正极板附近的介质表面感应出（负）电荷，负极板附近的介质表面感应出（正）电荷。
11. 介质的损耗形式有（电导损耗）、（计划损耗）、（电离损耗）、（结构损耗）、（宏观结构不均匀的介质损耗）。
12. 介质的击穿形式有（电击穿）、（热击穿）、（化学击穿）。
第十一章材料的光学性能
1. 光线通过线性光学晶体后，入射光频率（不）发生变化，介质的极化率为（常）数；一定条件的光线通过非线性光学晶体后，入射光频率（会）发生变化，即发生了非线性光学现象，介质的极化率为（张）量。产生非线性光学性能的3个条件为（入射光为强光）、（晶体的对称性要求）、（位相匹配）。
2. 光波遇到不均匀结构产生与主波方向（不一致）的次级波，与主波合成出现（干涉现象），使光波（偏离）原来方向的现象称为（散射）。
3. （自然）光透过单片透镜，色散使（单片透镜）的周围环绕了一圈色带，成像（不清晰），这种现象称为（色散）。
第十二章材料的压电性能与铁电性能
1. 在没有电场作用时，由（机械应力）的作用而使电介质晶体产生（极化），并形成晶体（表面）电荷的现象称为（压电）效应。
2. 由于边界条件和自变量的差异，使压电方程具有不同的形式。压电振子可以在不同的电学边界条件和机械边界条件下应用或测试。机械边界条件有两种，一种是机械（自由），另一种是机械（夹持）。电学边界条件也有两种，一种是电学（短路），一种是电学（开路）。电学边界条件取决于压电振子的几何形状、电极的设置及电路情况。利用两种机械边界条件和两种电学边界条件进行组合，就可以得到（4）类不同的边界条件，这些边界条件都是压电振子实际上可能存在的边界条件。对应这些边界条件，压电振子存在（4）类压电方程。
3. 压电性能的主要参数有（介电常数）、（介电损耗）、（弹性系数）、（压电常数）、（机械品质因数Qm）、（机电耦合系数）。
4. 晶体因温度的均匀变化而发生（极化）强度改变的现象称为（晶体的热释电）效应，具有此效应的晶体其晶体结构一定是不具有（对称中心），具有此性能的晶体一定是具有（压电）效应的晶体。
5. 在热释电晶体中，某些晶体不仅在某（温度）范围内具有（自发）极化现象，而且极化有两个以上可以随电场改变的（取向），这种特性称为（铁）电性。
6. 铁电体的3个共同特性为：（具有电滞回性）、（具有结构相变温度）、（具有临界特性）。
7. 具有（热释）电性的晶体必定具有（压）电性，却不一定具有（铁）电性，它们都属于（介）电质晶体。
8. 透明铁电陶瓷的光学性质对当代许多新技术如激光技术、计算机技术、全息存贮与显示以及光电子学等新学科的发展具有一定推动作用，而其电光效应的应用都是以（电控双折射）和（电控散射）效应的形式来实现的。
第十三章材料的耐腐蚀性能
1. 金属在电解液中形成稳定双电层的三种典型方式为（水化作用）、（阳离子沉积）、（吸附作用）。
2. 腐蚀电池的特点是它必须具有（阳极）、（阴极）、（电解质溶液）和（电路）这4个不可分割的组成部分，以及电化学腐蚀必须进行（阳极过程）、（阴极过程）、（电流的流动）过程。
3. 金属的腐蚀是一种（自发的）的电化学过程，可以用化学热力学中提出的通过（自由）能的变化来判断腐蚀反应进行的方向和限度。常用的金属电化学腐蚀倾向的判据还有（标准电极电位）、（点位-PH图）。
4. 电极反应速度取决于（最慢）的控制步骤。电极的极化主要是电极反应过程中控制步骤受阻的反映。根据控制步骤的不同，大致可将极化分成两类：（电化学）极化和（浓度）极化。
5. 电化学腐蚀的（阳极）过程在某些情况下受到强烈的阻滞，使腐蚀速度急剧（下降）的现象，称为金属的（钝化）。
6. 影响应力腐蚀断裂的因素有（应力因素）、（介质环境因素）、（核心成分影响）。
7. 有拉应力时，可（加速）腐蚀。当拉应力大于临界应力时，会造成（应力）腐蚀破裂；变动应力则可能造成（腐蚀疲劳）。
8. 金属的电化学保护方法有（阴极保护法）、（阳极保护法）两类，其中（阴极保护法）还可以分为（外接辅助直流电源法）、（牺牲阳极法）两类。
9. 阳极保护的主要参数有（致钝电流密度）、（维钝电流密度）、（钝化区电位范围）。
第十四章材料的老化与稳定性能
1. 高分子材料的老化有四种情况：（外观的变化）、（物理性能的变化）、（力学性能的变化）、（电性能的变化）。
2. 高分子材料的老化，从其本质上讲，可以分为（化学老化）和（物理老化）两大类，其中（物理老化）是一种热力学可逆过程。
3. 高分子材料的化学老化根据引发自由基而氧化的因素主要可以分为（热氧化老化）和（光氧化老化）两种类型。
4. 物理老化是缓慢的（自减）速过程。
5. 为了防止高分子材料的老化，可加入稳定剂。稳定剂的并用能产生如下效果：（加速效应）、（协同效应）、（对抗效应）。
大答题
第八章材料的热学性能
2. 材料发生一级相变和二级相变时，（热）焓、比热容将发生何种变化，结合（热）焓——温度、比热容——温度曲线加以说明。
答：一级相变：在一个温度下完成，在临界点Tc，其热焓曲线出现越变，热容曲线发生不连续变化，热容为无限大。
二级相变：在一定温度范围逐步完成，焓无突变，仅在靠近转变点的狭窄温度区间内，有明显增大，导致热容的急剧增大。达转变点是，焓达最大值，热容相应达有限大值。
3. 试述热膨胀的物理本质。
答：在晶格振动中相邻质点间的作用力，实际上是非线性的，即作用力并不简单地与位移成正比。质点在平衡位置两侧时受力的情况并不对称，在质点平衡位置r0的两侧，合力曲线的斜率是不等的，所以r小于r0时，斥力随位移的增大得很快，r大于r0时，引力随位移
的增大要慢些，在这样的受力情况下，温度越高，振幅越大，指点在r0两侧受力不对称情况越显著，平衡位置向右移动得越多，相邻质点平均距离也就增加得越多，以致晶胞参数增大，晶体膨胀。
第九章材料的磁学性能
4. 哪些磁性能够参量是组织结构敏感的？哪些是不敏感的？举例说明成分、热处理、冷变形、晶粒取向等因素对磁性的影响。
答：形成形变织构和再结晶织构，则此行会呈现明显的方向性。硅钢片在再结晶退火后形成<100> {001}的立方织构时，沿轧制方向均为易磁化方向，因而能获得最优良的磁性，所以立方织构时最理想的织构。
5. 什么是磁畴？影响磁畴形状和尺寸的因素有哪些？
答：在铁磁性物质中，存在许多微小自发的磁化区域，称为“磁畴”。磁畴的尺寸大小和其应用形状结构受着多种能量因素制约，如，退磁能和磁致伸缩能。
6. 磁畴为什么具有一定的形状？
答：虽然交换能使铁磁性物质中的磁矩同向排列成一个磁畴，但同向排列结果却形成了磁极，因而造成了很大的退磁能，从而使铁磁体的磁性减弱，造成磁化能增加。这就必然要限制自旋磁性的磁矩同向排列。若警惕分为两个反向磁化区（磁畴），则可能使退磁能大大降低。使出现了上下两个三角的闭合磁畴，由于此各向异性的作用，沿易磁化方向的磁畴较长，不易磁化方向的磁畴较短
第十章材料的电学性能
2. 试用能带理论说明导体、半导体及绝缘体的特点及区别。材料除自由电子导电外，还有什么导电方式？
答：允带内的能级未被填满，允带之间内有禁带或允带相互重叠。在外电厂的作用下电子很容易从一个能级转到另一个能级上去而产生电流。有这种能带结构的材料是导体。
若一个满带上面相邻的是一个较宽的禁带，由于满带中的电子没有活动的余地，即使禁带上面的能带完全是空的，在外电场的作用下电子已很难跳过禁带。也就是说，电子不能趋向于一个择优方向运动，既不能产生电流。有这种能带结构的材料是绝缘体。
半导体的能带结构与绝缘体相同，所不同的是它的禁带比较窄。
区别：禁带宽度不同。导体没有禁带；半导体有禁带相对绝缘体禁带窄；绝缘体禁带比较宽。其他导电方式：空穴导电。
3. 在金属的导电问题上，经典自由电子理论、量子自由电子理论和能带理有何相同点和不同点？
经典电子理论认为，在金属晶体中，例子构成了晶格点阵，并形成一个均匀的电场，价电子是完全自由的，称为自由电子，她们弥散分布于整个点阵中，就像气体分子充满整个容器一样，因此称为电子云。
量子自由电子理论同样认为金属中正离子形成的电厂是均匀的，价电子与例子间没有相互作用，且为整个金属所有，可以在整个金属中自由运动，但是这一理论认为，金属中每个源自的内层电子基本保持着单个原子时的能量状态，而所有价电子却按量子化规律具有不同的能量状态，即具有不同的能级。
能带理论认为由于晶体中的电子能级间的间隙很小，所以能级的分布可以看成是准连续的，或称能带，能带理论与自由电子理论一样，也认为金属中的价电子是公有话和能量是量子化的，所不同的是，它认为金属中由离子所造成的势场不均匀的，而是呈周期变化的。
5. 金属材料的热导率与电导率之间有何联系？并解释其原因。上述联系的规律对于陶瓷材料适用吗？为什么？
答：对于金属材料，由于大量的自由电子存在，所以能迅速的实现热量的传递，因此金属一
般都具有较大的热导率；电导率。
8. 为什么金属的电阻因温度的升高而增大，而半导体的电阻却因温度的升高而减小？
半导体的导电，主要是由电子和空穴造成温度增加，使电子动能加大，造成晶体中自由电子和空穴数目的增加，因而使电导率增加
第十二章材料的压电性能与铁电性能
4.试说明压电体、热释电体、铁电体各自在晶体结构上的特点。
压电体无对称中心的异极晶体具有热释电效应的晶体一定是具有自发极化的晶体，具有对称中心的晶体不可能有热释电效应，这一点与压电体的要求一直，但具有压电性的晶体不一定就具有热释电性铁电体自发极化有两个或多个可能的取向，在不抽过晶体击穿电场强度的电场作用下，其取向可以随电场改变。
第十三章材料的耐腐蚀性能
1. 简述金属在电解液中形成稳定双电层的三种典型方式，并解释何为绝对电极电位、平衡电极电位、标准氢电极、相对标准电极电位。
答：三种典型方式：1 水化作用2 Me n+沉积 3 吸附作用
绝对电极电位：金属的实际电极电位值。实际上金属电极的绝对电极电位时无法测量的
平衡电极电位：金属与电解质溶液接触时，由于金属的溶解或析出与溶液之间形成双电层。当他们在两相中电化学位相相等时，建立起如下的电化学平衡：Mn+ne=Mn+ne 并在金属/溶液界面上建立起一个不变的电位差，这个不变的电位差就是金属的平衡电极电位。
标准氢电极：[Pt(镀铂黑)! H2(1.013*10的五次方Pa)，H+(a下表是H,上标是+ =1)]，通常作为参比电极。
相对标准电极电位：把待测电极与参比点解组成一个电池，把标准氢电极的电极电位设为0，该电池的电动势就相当于待测电极的相对标准电极电位。
3. 对金属材料进行电化学保护有几种方法？各自的原理是什么？
答：1 阴极保护法：将被保护的金属进行外加阴极极化，以减少或防止金属腐蚀。外加外加阴极极化有两种方法：1）外接辅助直流电源法；2）牺牲阳极法：在被保护的设备上连接一个电位更负的金属块作为阳极
2 阳极保护法: 将被保护的设备与外籍直流电源的正极相连，辅助阴极与电源负极相连，在一定的电解质溶液中，将金属进行阳极极化到一定电位，使金属建立起来的钝态，并维持钝态，则阳极过程受到抑制，从而使金属的腐蚀速度降低，设备得到保护。
《工程材料力学性能》课后答案 机械工业出版社 2008第2版 第一章 单向静拉伸力学性能 1、 试述退火低碳钢、中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸力-伸长曲线图上的区别？为什么？ 2、 决定金属屈服强度的因素有哪些？【P12】 答：内在因素：金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。 外在因素：温度、应变速率和应力状态。 3、 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？【P21】 答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；而脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。 4、 剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂，为什么断裂性质完全不同？【P23】 答：剪切断裂是在切应力作用下沿滑移面分离而造成的滑移面分离，一般是韧性断裂，而解理断裂是在正应力作用以极快的速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，解理断裂通常是脆性断裂。 5、 何谓拉伸断口三要素？影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些？ 答：宏观断口呈杯锥形，由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成，即所谓的断口特征三要素。上述断口三区域的形态、大小和相对位置，因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化。 6、 论述格雷菲斯裂纹理论分析问题的思路，推导格雷菲斯方程，并指出该理论的局限性。 【P32】 答： 212?? ? ??=a E s c πγσ，只适用于脆性固体,也就是只适用于那些裂纹尖端塑性变形可以忽略的情况。 第二章 金属在其他静载荷下的力学性能 一、解释下列名词： （1）应力状态软性系数—— 材料或工件所承受的最大切应力τ max 和最大正应力σmax 比值，即： () 32131max max 5.02σσσσσστα+--== 【新书P39 旧书P46】 （2）缺口效应—— 绝大多数机件的横截面都不是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，这种截面变化的部分可视为“缺口”，由于缺口的存在，在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。【P44 P53】 （3）缺口敏感度——缺口试样的抗拉强度σbn 的与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σ b 的比值，称为缺口敏感度，即： 【P47 P55 】 （4）布氏硬度——用钢球或硬质合金球作为压头，采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度。【P49 P58】 （5）洛氏硬度——采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作压头，以测量压痕深度所表示的硬度 【P51 P60】。 （6）维氏硬度——以两相对面夹角为136。的金刚石四棱锥作压头，采用单位面积所承受
第一章 1.解释下列名词①滞弹性：金属材料在弹性围快速加载或卸载后，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。②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。③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称为循环韧性。④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。⑤塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。⑥韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 脆性：指金属材料受力时没有发生塑性变形而直接断裂的能力 ⑦加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时,由于晶粒发生滑移, 出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,使金属的强度和硬度升高,塑性和韧性降低的现象。⑧解理断裂：解理断裂是在正应力作用产生的一种穿晶断裂，即断裂面沿一定的晶面（即解理面）分离。 2.解释下列力学性能指标的意义弹性模量）；（2）ζ p（规定非比例伸长应力）、ζ e（弹性极限）、ζ s（屈服强度）、ζ 0.2（屈服强度）；（3）ζ b （抗拉强度）；（4）n（加工硬化指数）; （5）δ （断后伸长率）、ψ （断面收缩率） 4.常用的标准试样有5 倍和10倍，其延伸率分别用δ 5 和δ 10 表示，说明为什么δ 5>δ 10。答：对于韧性金属材料，它的塑性变形量大于均匀塑性变形量，所以对于它的式样的比例，尺寸越短，它的断后伸长率越大。
5.某汽车弹簧，在未装满时已变形到最大位置，卸载后可完全恢复到原来状态；另一汽车弹簧，使用一段时间后，发现弹簧弓形越来越小，即产生了塑性变形，而且塑性变形量越来越大。试分析这两种故障的本质及改变措施。答：（1）未装满载时已变形到最大位置：弹簧弹性极限不够导致弹性比功小；（2）使用一段时间后，发现弹簧弓形越来越小，即产生了塑性变形，这是构件材料的弹性比功不足引起的故障，可以通过热处理或合金化提高材料的弹性极限（或屈服极限），或者更换屈服强度更高的材料。 6.今有45、40Cr、35CrMo 钢和灰铸铁几种材料，应选择哪种材料作为机床机身？为什么？答：应选择灰铸铁。因为灰铸铁循环韧性大，也是很好的消振材料，所以常用它做机床和动力机器的底座、支架，以达到机器稳定运转的目的。刚性好不容易变形加工工艺朱造型好易成型抗压性好耐磨损好成本低 7.什么是包申格效应？如何解释？它有什么实际意义？答：（1）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。（2）理论解释：首先，在原先加载变形时，位错源在滑移面上产生的位错遇到障碍，塞积后便产生了背应力，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。预变形时位错运动的方向和背应力方向相反，而当反向加载时位错运动方向和背应力方向一致，背应力帮助位错运动，塑性变形容易了，于是，经过预变形再反向加载，其屈服强度就降低了。（3）实际意义：在工程应用上，首先，材料加工成型工艺需要考虑包申格效应。例如，大型精油输气管道管线的UOE 制造工艺：U 阶段是将原始板材冲压弯曲成U 形，O 阶段是将U 形板材径向压缩成O 形，再进行周边焊接，最后将管子径进行扩展，达到给定大小，
材料物理性能习题与解答
目录 1 材料的力学性能 (2) 2 材料的热学性能 (12) 3 材料的光学性能 (17) 4 材料的电导性能 (20) 5 材料的磁学性能 (29) 6 材料的功能转换性能 (37)
1材料的力学性能 1-1一圆杆的直径为2.5 mm、长度为25cm并受到4500N的轴向拉力，若直径拉细至 2.4mm，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解：根据题意可得下表 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-2一试样长40cm,宽10cm,厚1cm，受到应力为1000N拉力，其氏模量为3.5×109 N/m2，能伸长多少厘米? 解： 拉伸前后圆杆相关参数表 ) ( 0114 .0 10 5.3 10 10 1 40 1000 9 4 0cm E A l F l E l l= ? ? ? ? ? = ? ? = ? = ? = ? - σ ε 10 909 .4 0? 0851 .0 1 = - = ? = A A l l ε 名义应变
1-3一材料在室温时的氏模量为3.5×108 N/m 2,泊松比为0.35，计算其剪切模量和体积模量。 解：根据 可知： 1-4试证明应力-应变曲线下的面积正比于拉伸试样所做的功。 证： 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。 解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程： Voigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程： )21(3)1(2μμ-=+=B G E ) (130)(103.1)35.01(2105.3)1(288MPa Pa E G ≈?=+?=+=μ剪切模量) (390)(109.3) 7.01(3105.3)21(388 MPa Pa E B ≈?=-?=-=μ体积模量. ,.,1 1 2 1 212 12 1 2 1 21 S W VS d V ld A Fdl W W S W V Fdl V l dl A F d S l l l l l l ∝====∝= ===???? ? ?亦即做功或者： 亦即面积εεεεεεεσεσεσ)(2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量) (1.323)84 05.038095.0()(1 12211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量). 1()()(0)0() 1)(()1()(10 //0 ----= = ∞=-∞=-=e e e E t t t στεσεεεσεττ；；则有：其蠕变曲线方程为：. /)0()(;0)();0()0((0)e (t)-t/e στσσσσσστ==∞==则有：：其应力松弛曲线方程为
07 秋材料力学性能 一、填空：（每空1分,总分25分） 1.材料硬度的测定方法有、和。 2.在材料力学行为的研究中，经常采用三种典型的试样进行研究，即、和。 3.平均应力越高，疲劳寿命。 4.材料在扭转作用下,在圆杆横截面上无正应力而只有,中心处切 应力为,表面处。 5.脆性断裂的两种方式为和。 6.脆性材料切口根部裂纹形成准则遵循断裂准则；塑性材料切口根 部裂纹形成准则遵循断裂准则； 7.外力与裂纹面的取向关系不同，断裂模式不同，张开型中外加拉 应力与断裂面，而在滑开型中两者的取向关系则为。 8．蠕变断裂全过程大致由、和 三个阶段组成。 9．磨损目前比较常用的分类方法是按磨损的失效机制分为、和腐蚀磨损等。 10．深层剥落一般发生在表面强化材料的区域。
11．诱发材料脆断的三大因素分别是、和 。 二、选择：（每题1分，总分15分） （）1. 下列哪项不是陶瓷材料的优点 a）耐高温 b) 耐腐蚀 c) 耐磨损 d)塑性好 （）2. 对于脆性材料，其抗压强度一般比抗拉强度 a)高b)低c) 相等d) 不确定 （）3.用10mm直径淬火钢球，加压3000kg，保持30s，测得的布氏硬度值为150的正确表示应为 a) 150HBW10／3000／30 b) 150HRA3000／l0／ 30 c) 150HRC30／3000／10 d) 150HBSl0／3000／30 （）4.对同一种材料，δ5比δ10 a) 大 b) 小 c) 相同 d) 不确定 （）5.下列哪种材料用显微硬度方法测定其硬度。 a) 淬火钢件 b) 灰铸铁铸件 c) 退货态下的软钢 d) 陶瓷 （）6.下列哪种材料适合作为机床床身材料 a) 45钢 b) 40Cr钢 c) 35CrMo钢 d) 灰铸铁（）7.下列哪种断裂模式的外加应力与裂纹面垂直，因而 它是最危险的一种断裂方式。
工程材料力学性能答案1111111111111111111111111111111111111 1111111111111111111111111111111111111 111111 决定金属屈服强度的因素有哪 些？12 内在因素：金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。外在因素：温度、应变速率和应力状态。试举出几种能显著强化金属而又不降低其塑性的方法。固溶强化、形变硬化、细晶强化试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？21韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；而脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。何谓拉伸断口三要素？影响宏观拉伸断口性态的
因素有哪些？答：宏观断口呈杯锥形，纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成，即所谓的断口特征三要素。上述断口三区域的形态、大小和相对位置，因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化？断裂强度与抗拉强度有何区别？抗拉强度是试样断裂前所承受的最大工程应力，记为σb；拉伸断裂时的真应力称为断裂强度记为σf; 两者之间有经验关系：σf = σb (1+ψ)；脆性材料的抗拉强度就是断裂强度；对于塑性材料，于出现颈缩两者并不相等。裂纹扩展受哪些因素支配？答:裂纹形核前均需有塑性变形；位错运动受阻，在一定条件下便会形成裂纹。2222222222222222222222222222222222 2222222222222222222222222222222222 2222 试综合比较单向拉伸、压缩、弯曲及扭转试验的特点和应用范围。答：单向拉伸试验的特点及应用：单向拉伸的应力状态较硬，一般用于塑性变形
《工程材料力学性能》束德林课后答案 机械工业出版社 2008第2版 第一章单向静拉伸力学性能 1、解释下列名词。 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。 2．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。 3．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称为循环韧性。 4．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。 5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。 韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。 8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。
9.解理面：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，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。 沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性：理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等 2、 说明下列力学性能指标的意义。 答：E 弹性模量 G 切变模量 r σ规定残余伸长应力 2.0σ屈服强度 gt δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应变硬化指 数 【P15】 3、 金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对 组织不敏感的力学性能指标？ 答：主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了，原子的本性和晶格
1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解： 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。 解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程： V oigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程： ) (2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量 ) (1.323)84 05.038095.0()(112211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量 ). 1()()(0)0() 1)(()1()(1 //0 ----= = ∞=-∞=-=e E E e e E t t t στεσεεεσετ τ ；；则有：其蠕变曲线方程为：. /)0()(;0)();0()0((0)e (t)-t/e στσσσσσστ ==∞==则有：：其应力松弛曲线方程为1.0 1.0 0816.04.25 .2ln ln ln 2 2 001====A A l l T ε真应变)(91710 909.44500 60MPa A F =?==-σ名义应力0851 .0100 =-=?=A A l l ε名义应变)(99510 524.445006MPa A F T =?==-σ真应力
常用材料性质参数 材料的性质与制造工艺、化学成份、内部缺陷、使用温度、受载历史、服役时间、试件尺寸等因素有关。本附录给出的材料性能参数只是典型范围值。用于实际工程分析或工程设计时,请咨询材料制造商或供应商。 除非特别说明,本附录给出的弹性模量、屈服强度均指拉伸时的值。 表 1 材料的弹性模量、泊松比、密度和热膨胀系数 材料名称弹性模量E GPa 泊松比V 密度 kg/m3 热膨胀系数a 1G6/C 铝合金-79 黄铜 青铜 铸铁 混凝土（压 普通增强轻质17-31 2300 2400 1100-1800
7-14 铜及其合金玻璃 镁合金镍合金( 蒙乃尔铜镍 塑料 尼龙聚乙烯 2.1-3.4 0.7-1.4 0.4 0.4 880-1100 960-1400 70-140 140-290 岩石(压 花岗岩、大理石、石英石石灰石、沙石40-100 20-70 0.2-0.3 0.2-0.3 2600-2900 2000-2900 5-9 橡胶130-200 沙、土壤、砂砾钢
高强钢不锈钢结构钢190-210 0.27-0.30 7850 10-18 14 17 12 钛合金钨木材（弯曲 杉木橡木松木11-13 11-12 11-14 480-560 640-720 560-640 1 表 2 材料的力学性能 材料名称/牌号屈服强度s CT MPa 抗拉强度b CT
MPa 伸长率 5 % 备注 铝合金LY12 35-500 274 100-550 412 1-45 19 硬铝 黄铜青铜 铸铁( 拉伸HT150 HT250 120-290 69-480 150 250 0-1 铸铁( 压缩混凝土(压缩铜及其合金 玻璃
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。 2．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。 3．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称为循环韧性。 4．xx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。 5．解理刻面： 这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6．塑性： 金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。 韧性： 指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶： 当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。 8.河流花样： 解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。
是解理台阶的一种标志。 9.解理面： 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，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂： 穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。 沿晶断裂： 裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 11.韧脆转变： 具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性： 理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？ 答： 主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了，原子的本性和晶格类型未发生改变，故弹性模量对组织不敏感。 1、试述退火低碳钢、中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸力-伸长曲线图上的区别？为什么？
《材料物理性能》 第一章材料的力学性能 1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至 2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解： 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2) 可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和 0816 .04.25.2ln ln ln 22 001====A A l l T ε真应变) (91710909.44500 60MPa A F =?==-σ名义应力0851 .010 0=-=?=A A l l ε名义应变) (99510524.445006MPa A F T =?== -σ真应力) (2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量) (1.323)84 05.038095.0()(1 12211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量
第一章习题答案 一、解释下列名词 1、弹性比功：又称为弹性比能、应变比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。 2、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。 3、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，称为金属的循环韧性。 4、包申格效应：先加载致少量塑变，卸载，然后在再次加载时，出现ζ e 升高或降低的现 象。 5、解理刻面：大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6、塑性、脆性和韧性：塑性是指材料在断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。韧性：指材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力，或指材料抵抗裂纹扩展的能力 7、解理台阶：高度不同的相互平行的解理平面之间出现的台阶叫解理台阶； 8、河流花样：当一些小的台阶汇聚为在的台阶时，其表现为河流状花样。 9、解理面：晶体在外力作用下严格沿着一定晶体学平面破裂，这些平面称为解理面。 10、穿晶断裂和沿晶断裂：沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，一定是脆断，且较为严重，为最低级。穿晶断裂裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可能是脆性断裂。 11、韧脆转变：指金属材料的脆性和韧性是金属材料在不同条件下表现的力学行为或力学状态，在一定条件下，它们是可以互相转化的，这样的转化称为韧脆转变。 二、说明下列力学指标的意义 1、E(G): E(G)分别为拉伸杨氏模量和切变模量，统称为弹性模量，表示产生100%弹性变形所需的应力。 2、Z r 、Z 0.2、Z s: Z r :表示规定残余伸长应力，试样卸除拉伸力后，其标距部分的 残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。ζ 0.2:表示规定残余伸长率为0.2%时的应力。 Z S:表征材料的屈服点。 3、Z b韧性金属试样在拉断过程中最大试验力所对应的应力称为抗拉强度。 4、n:应变硬化指数，它反映了金属材料抵抗继续塑性变形的能力，是表征金属材料应变硬 化行为的性能指标。 5、3、δ gt、ψ : δ是断后伸长率，它表征试样拉断后标距的伸长与原始标距的百分比。 Δgt 是最大试验力的总伸长率，指试样拉伸至最大试验力时标距的总伸长与原始标距的百
材料的力学性能 mechanical properties of materials 主要是指材料的宏观性能，如弹性性能、塑性性能、硬度、抗冲击性能等。它们是设计各种工程结构时选用材料的主要依据。各种工程材料的力学性能是按照有关标准规定的方法和程序，用相应的试验设备和仪器测出的。表征材料力学性能的各种参量同材料的化学组成、晶体点阵、晶粒大小、外力特性（静力、动力、冲击力等）、温度、加工方式等一系列内、外因素有关。材料的各种力学性能分述如下： 弹性性能材料在外力作用下发生变形，如果外力不超过某个限度，在外力卸除后恢复原状。材料的这种性能称为弹性。外力卸除后即可消失的变形，称为弹性变形。表示材料在静载荷、常温下弹性性能的一些主要参量可以通过拉伸试验进行测定。 拉伸试样常制成圆截面(图1之a)或矩形截面(图1之b)棒体,l为标距,d为圆形试样的直径,h和t分别为矩形截面试样的宽度和厚度,图中截面形状用阴影表示,面积记为A。长度和横向尺寸的比例关系也有如下规定：对于圆形截面试样,规定l=10d或l=5d；对于矩形截 面试样,按照面积换算规定或者。试样两端的粗大部分用以和材料试验 机的夹头相连接。试验结果通常绘制成拉伸图或应力－应变图。图2为低碳钢的拉伸图,横坐标表示试样的伸长量Δl(或应变ε=Δl/l)，纵坐标表示载荷P（或应力σ＝P/A）。图中的曲线从原点到点p为直线，pe段为曲线，载荷不大于点e所对应的值时,卸载后试样可恢复原状。反映材料弹性性质的参量有比例极限、弹性极限、弹性模量、剪切弹性模量和泊松比等。 比例极限应力和应变成正比例关系的最大应力称为比例极限，即图中点p所对应的应力,以σp表示。在应力低于σp的情况下，应力和应变保持正比例关系的规律叫胡克定律。载荷超过点p对应的值后,拉伸曲线开始偏离直线。 弹性极限试样卸载后能恢复原状的最大应力称为弹性极限，即图中点e所对应的应力,以σe表示。若在应力超出σe后卸载，试样中将出现残余变形。比例极限和弹性极限的测试值敏感地受测试精度的影响，并不易测准，所以在有关标准中规定，对于拉伸曲线的直线部分产生规定偏离量（用切线斜率的偏差表示）的应力作为"规定比例极限"。对于弹性
第一章 单向静拉伸力学性能 一、 解释下列名词。 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。 2．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。 3．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称为循环韧性。 4．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。 5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。 韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b 的台阶。 8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。 9.解理面：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，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。 沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变 12.弹性极限：试样加载后再卸裁，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。 13.比例极限：应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。 14.解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面－－解理面，一般是低指数、表面能低的晶面。 15.解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。 16.静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。 二、说明下列力学性能指标的意义。 答：E 弹性模量；G 切变模量；r σ规定残余伸长应力；2.0σ屈服强度；gt δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率；n 应变硬化指数 【P15】 三、金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？ 答：主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了，原子的本性和晶格类型未发生改变，故弹性模量对组织不敏感。【P4】 四、 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？【P21】 答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；而脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。 五、 剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂，为什么断裂性质完全不同？【P23】 答：剪切断裂是在切应力作用下沿滑移面分离而造成的滑移面分离，一般是韧性断裂，而解理
有效电子数：不是所有的自由电子都能参与导电，在外电场的作用下，只有能量接近费密能的少部分电子，方有可能被激发到空能级上去而参与导电。这种真正参加导电的自由电子数被称为有效电子数。 K状态：一般与纯金属一样，冷加工使固溶体电阻升高，退火则降低。但对某些成分中含有过渡族金属的合金，尽管金相分析和Ｘ射线分析的结果认为其组织仍是单相的，但在回火中发现合金电阻有反常升高，而在冷加工时发现合金的电阻明显降低，这种合金组织出现的反常状态称为K状态。X射线分析发现，组元原子在晶体中不均匀分布，使原子间距的大小显著波动，所以也把K状态称为“不均匀固溶体”。 能带：晶体中大量的原子集合在一起，而且原子之间距离很近，致使离原子核较远的壳层发生交叠，壳层交叠使电子不再局限于某个原子上，有可能转移到相邻原子的相似壳层上去，也可能从相邻原子运动到更远的原子壳层上去，从而使本来处于同一能量状态的电子产生微小的能量差异，与此相对应的能级扩展为能带。 禁带：允许被电子占据的能带称为允许带，允许带之间的范围是不允许电子占据的，此范围称为禁带。 价带：原子中最外层的电子称为价电子，与价电子能级相对应的能带称为价带。 导带：价带以上能量最低的允许带称为导带。 金属材料的基本电阻：理想金属的电阻只与电子散射和声子散射两种机制有关，可以看成为基本电阻，基本电阻在绝对零度时为零。 残余电阻(剩余电阻)：电子在杂质和缺陷上的散射发生在有缺陷的晶体中，绝对零度下金属呈现剩余电阻。这个电阻反映了金属纯度和不完整性。 相对电阻率：ρ (300K)／ρ (4.2K)是衡量金属纯度的重要指标。 剩余电阻率ρ’：金属在绝对零度时的电阻率。实用中常把液氦温度(4.2K)下的电阻率视为剩余电阻率。 相对电导率：工程中用相对电导率( IACS%) 表征导体材料的导电性能。把国际标准软纯铜(在室温20 ℃下电阻率ρ= 0 .017 24Ω·mm2/ m)的电导率作为100% , 其他导体材料的电导率与之相比的百分数即为该导体材料的相对电导率。 马基申定则(马西森定则)：ρ＝ρ’＋ρ(T)在一级近似下，不同散射机制对电阻率的贡献可以加法求和。ρ’：决定于化学缺陷和物理缺陷而与温度无关的剩余电阻率。ρ(T)：取决于晶格热振动的电阻率(声子电阻率)，反映了电子对热振动原子的碰撞。 晶格热振动：点阵中的质点(原子、离子)围绕其平衡位置附近的微小振动。 格波：晶格振动以弹性波的形式在晶格中传播，这种波称为格波，它是多频率振动的组合波。 热容：物体温度升高1K时所需要的热量(J/K)表征物体在变温过程中与外界热量交换特性的物理量，直接与物质内部原子和电子无规则热运动相联系。 比定压热容：压力不变时求出的比热容。 比定容热容：体积不变时求出的比热容。 热导率：表征物质热传导能力的物理量为热导率。 热阻率：定义热导率的倒数为热阻率ω，它可以分解为两部分，晶格热振动形成的热阻(ωp)和杂质缺陷形成的热阻(ω0)。导温系数或热扩散率：它表示在单位温度梯度下、单位时间内通过单位横截面积的热量。热导率的单位：W/(m·K) 热分析：通过热效应来研究物质内部物理和化学过程的实验技术。原理是金属材料发生相变时，伴随热函的突变。 反常膨胀：对于铁磁性金属和合金如铁、钴、镍及其某些合金，在正常的膨胀曲线上出现附加的膨胀峰，这些变化称为反常膨胀。其中镍和钴的热膨胀峰向上为正，称为正反常；而铁和铁镍合金具有负反常的膨胀特性。 交换能：交换能E ex=－2Aσ1σ2cosφA—交换积分常数。当A＞0，φ＝0时，E ex最小，自旋磁矩自发排列同一方向，即产生自发磁化。当A＜0，φ＝180°时，E ex也最小，自旋磁矩呈反向平行排列，即产生反铁磁性。交换能是近邻原子间静电相互作用能，各向同性，比其它各项磁自由能大102～104数量级。它使强磁性物质相邻原子磁矩有序排列，即自发磁化。 磁滞损耗：铁磁体在交变磁场作用下，磁场交变一周，B-H曲线所描绘的曲线称磁滞回线。磁滞回线所围成的面积为铁 =? 磁体所消耗的能量，称为磁滞损耗，通常以热的形式而释放。磁滞损耗Q HdB 技术磁化：技术磁化的本质是外加磁场对磁畴的作用过程即外加磁场把各个磁畴的磁矩方向转到外磁场方向(和)或近似外磁场方向的过程。技术磁化的两种实现方式是的磁畴壁迁移和磁矩的转动。 请画出纯金属无相变时电阻率—温度关系曲线，它们分为几个阶段，各阶段电阻产生的机制是什么？为什么高温下电阻率与温度成正比？ 1—ρ电-声∝T( T > 2/ 3ΘD ) ； 2—ρ电-声∝T5 ( T< <ΘD )；
第一章单向静拉伸力学性能 1、 解释下列名词。 2. 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。 3?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称为循环韧性。 4?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。 11. 韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆 性断裂，这种现象称 为韧脆转变 2、 说明下列力学性能指标的意义。 答：E 弹性模量G 切变模量 r 规定残余伸长应力 0.2屈服强度 gt 金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应 变硬化指数 【P15】 3、 金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？ 答：主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但 是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了，原子的本性和晶格类型未发生改变，故弹性模量对组织不敏 感。【P4】 4、 现有4 5、40Cr 、35 CrMo 钢和灰铸铁几种材料，你选择哪种材料作为机床起身，为什么？ 选灰铸铁，因为其含碳量搞，有良好的吸震减震作用，并且机床床身一般结构简单，对精度要求不高，使用灰铸铁可 降低成本，提高生产效率。 5、 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？ 【P21】 答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程 中不断地消耗能量；而脆性断裂是突然发生的断裂， 断裂前基本上不发生塑性变形， 没有明显征兆，因而危害性很大。 6、 何谓拉伸断口三要素？影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些？ 答：宏观断口呈杯锥形，由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成，即所谓的断口特征三要素。上述断口三区域的形 态、大小和相对位置，因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化。 7、 板材宏观脆性断口的主要特征是什么？如何寻找断裂源？ 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中的人字纹花样的放射方向也 与裂纹扩展方向平行，其尖端指向裂纹源。 第二章 金属在其他静载荷下的力学性能 一、解释下列名词： (1 )应力状态软性系数—— 材料或工件所承受的最大切应力T max 和最大正应力(T max 比值，即： (3)缺口敏感度一一缺口试样的抗拉强度 T bn 的与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度 T b 的比值，称为缺口敏感度，即:【P47 P55】 max 1 3 max 2 1 0.5 2 3 【新书P39旧书P46】
1、试说明下列磁学参量的定义和概念：磁化强度、矫顽力、饱和磁化强度、磁导率、磁化率、剩余磁感应强度、磁各向异性常数、饱和磁致伸缩系数。 a、磁化强度：一个物体在外磁场中被磁化的程度，用单位体积内磁矩的多少来衡量，成为磁化强度M b、矫顽力Hc：一个试样磁化至饱和，如果要μ=0或B=0，则必须加上一个反向磁场Hc，成为矫顽力。 c、饱和磁化强度：磁化曲线中随着磁化场的增加，磁化强度M或磁感强度B开始增加较缓慢，然后迅速增加，再转而缓慢地增加，最后磁化至饱和。Ms成为饱和磁化强度，Bs成为饱和磁感应强度。 d、磁导率：μ=B/H，表征磁性介质的物理量，μ称为磁导率。 e、磁化率：从宏观上来看，物体在磁场中被磁化的程度与磁化场的磁场强度有关。 M=χ·H，χ称为单位体积磁化率。 f、剩余磁感应强度：将一个试样磁化至饱和，然后慢慢地减少H，则M也将减少，但M并不按照磁化曲线反方向进行，而是按另一条曲线改变，当H减少到零时，M=Mr或Br=4πMr。（Mr、Br分别为剩余磁化强度和剩余磁感应强度） g、磁滞消耗：磁滞回线所包围的面积表征磁化一周时所消耗的功，称为磁滞损耗Q（ J/m3） h、磁晶各向异性常数：磁化强度矢量沿不同晶轴方向的能量差代表磁晶各向异性能，用Ek表示。磁晶各向异性能是磁化矢量方向的函数。 i、饱和磁致伸缩系数：随着外磁场的增强，致磁体的磁化强度增强，这时|λ|也随之增大。当H=Hs时，磁化强度M达到饱和值，此时λ=λs，称为饱和磁致伸缩所致。 2、计算Gd3+和Cr3+的自由离子磁矩Gd3+的离子磁矩比Cr3+离子磁矩高的原因是什么 Gd3+有7个未成对电子,Cr3+ 3个未成对电子. 所以, Gd3+的离子磁矩为7μB, Cr3+的离子磁矩为3μB. 3、过渡族金属晶体中的原子（或离子）磁矩比它们各自的自由离子 磁矩低的原因是什么 4、试绘图说明抗磁性、顺磁性、铁磁性物质在外场B=0的磁行为。
材料力学性能课后答案(整理版) 1、解释下列名词。 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。 2．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。 3．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称为循环韧性。4．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。 5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。 韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。 8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。 9.解理面：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，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。 沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性：理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等决定金属屈服强度的因素有哪些？ 答：内在因素：金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。外在因素：温度、应变速率和应力状态。 2、试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？ 答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；而脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。 3、剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂，为什么断裂性质完全不同？ 答：剪切断裂是在切应力作用下沿滑移面分离而造成的滑移面分离，一般是韧性断裂，而解理断裂是在正应力作用以极快的速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，解理断裂通常是脆性断裂。 4、何谓拉伸断口三要素？影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些？ 答：宏观断口呈杯锥形，由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成，即所谓的断口特征三要素。上述断口三区域的形态、大小和相对位置，因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化。5、论述格雷菲斯裂纹理论分析问题的思路，推导格雷菲斯方程，并指出该理论 的局限性。