力学性能汇总

1.屈服强度：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。

2.应变硬化：当外力超过屈服强度后塑性变形需要不断增加外力才能继续进行。

3.抗拉强度：韧性金属试样拉断过程中最大力所对应的应力。

4.断裂韧度：当应力场强度因子增大到某一临界值，裂纹便失稳扩展而导致材料断裂，这个临界或失稳扩展的应力场强度因子即断裂韧度

5.过载持久值：在疲劳曲线高应力直线段应力水平下发生疲劳断裂的应力循环周次。

6.高温持久强度：高温材料在高温长时载荷作用下的断裂强度。

7.蠕变断裂：金属在长时间的恒温、恒载荷作用下，缓慢的产生塑性变形，由于这种变形而最后导致金属材料的断裂

8.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。

9.松弛稳定性：金属材料抵抗应力松弛的性能

10.剩余应力：在应力松弛实验中，任一时间试样上所保持的应力

11.耐磨性：材料抵抗磨损的性能

12.应力腐蚀断裂：金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后所产生的低应力脆断现象

13.疲劳强度（疲劳极限）：试样可以经无限次应力循环也不发生疲劳断裂所对应的应力

14.弹性模量：产生100%弹性变形所需的应力

15.弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力。

16.5001013X =80Mpa表示温度为500℃的条件下，稳态蠕变速率为1×105%/h的蠕变极限为80Mpa。50010000/1=100Mpa表示材料在500℃温度下，10000h后总伸长率为1%的蠕变极限为100Mpa。500HBW 5/750

表示用直径5mm的硬质合金球在7.355kN试验力下保持10~15s测得的布氏硬度值为500. 600103=200Mpa 表示该合金在600℃、1000h的持久强度极限为200MPa。

17.thK和1都表示无限寿命的疲劳性能，也都受材料成分和组织、载荷条件及环境因素等影响；但1是光滑式样的无限寿命疲劳强度，用于传统的疲劳强度设计和校核；thK是裂纹式样的无限寿命疲劳性能，适用于裂纹件的设计和校核。 1.IK与ICK有何区别：IK是应力场强度因子，是力学参量，只和载荷及试样尺寸有关，而和材料无关；ICK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。

3影响金属材料屈服强度的因素：

内在因素：金属本性及晶格类型、晶粒的大小和亚结构、溶质元素、第二相

外在因素：温度，应变速率，应力状态

4抗拉强度与缩颈条件：当应力增大到抗拉强度时，达到拉伸失稳的临界条件，产生缩颈现象。缩颈判据：S=dedS ，当真实应力—应变曲线上某点的斜率等于该点的真实应力时，缩颈产生。

5 断裂韧度和断裂判据几种表示方法与它们的关系：

7金属材料拉伸断口三要素：纤维区、放射区和剪切唇

8金属材料断裂类型：依据不同特征分为(一)韧性断裂与脆性断裂;(二)穿晶断裂与沿晶断裂（三）纯剪切断裂与微孔聚集型断裂、解理断裂

9解理断裂的微观特征：解理台阶、河流花样，舌状花样

10缺口处的应力分布特点：薄板受到拉伸后，中心部分是两向拉伸应力状态，缺口根部仍为单向拉伸应力状态；厚板受到拉伸后，缺口根部为拉伸应力状态，缺口内侧为三向拉伸的平面应变状态，且y>z>x.或应力由单向应力状态改变为两向或三向应力状态

11 从材料晶体结构分析低温脆性：体心立方金属及其合金或某些密排六方晶体金属及其合金有明显的低温脆性，面心立方晶体金属不存在低温脆性

12.磨损的基本类型：粘着磨损 磨粒磨损 冲蚀磨损

腐蚀磨损 微动磨损

13 金属材料蠕变变形机理主要有：位错滑移蠕变 扩散蠕变。

14缺口试样静载荷时缺口效应：缺口的第一个效应是在弹性状态下引起应力集中，并改变了缺口前方的应力状态，使缺口试样或机件中所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或三向应力状态。缺口的第二个效应是在塑性状态下缺口使塑性材料强度增强，塑性降低，

15格雷菲斯理论的前提是：承认实际金属材料中已经存在裂纹，不涉及裂纹的来源问题。

16为什么脆性断裂最危险：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，没有明显的征兆，因而危害性很大。

18金属件的疲劳断裂的特点：（１）疲劳是低应力循环延时断裂，即具有寿命的断裂（２）疲劳是脆性断裂（３）疲劳对缺陷十分敏感

19金属件的疲劳过程：由裂纹萌生，亚稳扩展及最后失稳扩展所组成的。

20金属件的疲劳断口特征分析：宏观特征：（1）疲劳源 是疲劳裂纹萌生的策源地，在断口上，疲劳源一般在机件表面，常和缺口、裂纹、刀痕、蚀抗等缺陷相连，疲劳源区的光亮度最大。（2）疲劳区 断口比较光滑并分布有贝纹线（或海滩花样）。（3）瞬断区 其断口比疲劳区粗糙，脆性材料为结晶状断口；若为韧性材料，则在中间平面 应变区为放射状或人字纹断口，在边缘平面应力区为剪切唇。微观特征：疲劳条带

21影响金属材料疲劳强度的主要因素：材料和机件的疲劳强度不仅与材料成分、组织结构及夹杂物有关，而且还受载荷条件、工作环境及表面处理条件的影响。

22表面强化及金属残余应力对金属材料疲劳强度的影响？

表面强化的影响 ：表面强化处理可在机件表面产生有利的残余压应力，同时还能提高机件表面的强度和硬度。这两方面的作用都能提高疲劳强度。

残余应力的影响 ：残余压应力提高疲劳强度；残余拉应力则降低疲劳强度。

23蠕变断口的特征：蠕变断裂断口的宏观特征为：一是在断口附近产生塑性变形，在变形区域附近有许多裂纹，使断裂机件表面出现龟裂现象；二是由于高温氧化，断口表面往往被一层氧化膜所覆盖。蠕变断裂的微观断口特征，主要为冰糖状花样的沿晶断裂形貌。

24影响金属材料的断裂韧度的因素：（一）材料成分组织对KIC的影响：1化学成分2 基体相结构和晶粒大小 3杂质及第二相4显微组织

（二）外界因素 1温度 2

应变速率

25请从机理上说明细晶提高金属屈服强度和疲劳强度原因：晶界是位错活动的障碍，在一个晶粒内部，必须塞积足够数量的位错才能提供必要的应力，使相邻晶粒中的位错源开动并产生宏观可见的塑性变形。因而，减少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。细化晶粒既阻止疲劳裂纹在晶界处萌生，又因晶界阻止疲劳裂纹的扩展，故能提高疲劳强度。

26晶粒大小对金属材料力学性能的影响很大。当使用温度低于等强温度时，细晶粒钢有较高的强度；当使用温度高于等强温度时，粗晶粒钢及合金有较高的蠕变极限和持久强度极限。但是晶粒太大会降低高温瞎的塑性和韧性。

27应力、化学介质和金属材料三者是产生应力腐蚀的条件。应力腐蚀断口的宏观形貌有亚稳扩展区和最后瞬断区。在亚稳扩展区可见到腐蚀产物和氧化现象，故常呈黑色或灰黑色，具有脆性特征。最后瞬断区一般为快速撕裂破坏，显示出基体材料的特征。应力腐蚀显微裂纹常有分叉现象，呈枯树枝状。断口的微观形貌一般为沿晶断裂型，也可能为穿晶解理断裂或准解理断裂型，有时还出现混合断裂型。其表面可见到“泥状花样”的腐蚀产物及腐蚀坑。

28金属材料单向拉伸应力缩颈现象与意义：缩颈是韧性金属材料在拉伸试验时变形集中于局部区域的特殊现象，找出拉伸失稳的临界条件，即缩颈判据，对于机件设计无疑是有益的。

29.金属韧性断裂与脆性断裂的各自特征：韧性断裂断裂前产生明显宏观塑性变形，有一个缓慢的撕裂过程，断裂面一般平行于最大切应力并与主应力成45°角，断口呈纤维状，灰暗色。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，断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。

30.金属材料粘着磨损与磨粒磨损接触疲劳机理与特征：沾着磨损机理：摩擦副实际表面上总存在局部凸起，当摩擦副双接触时，即使施加较小载荷，在真实接触面上的局部应力就足以引起塑性变形。倘若接触面上结净而未受到腐蚀，则局部塑性变形会使两个接触面的原子彼此十分接近而产生强烈粘着。粘着磨损的特征：摩擦副一方金属表面常粘附一层很薄的转移膜，并伴有化学成分变化。磨粒磨损机理：当摩擦副一方表面存在坚硬的细微突起，或者在接触面之间存在着硬质粒子时所产生的一种磨损。特征：摩擦面上有明显梨皱形成的沟槽

31.提高材料耐磨性的途径：粘着磨损:（1）注意摩擦副配对材料的选择 （2）采用表面化学热处理改变材料表面状态 （3）控制摩擦滑动速度和接触压应力。磨粒磨损：（1）对于以切削作用为主要机理的磨粒磨损应增加材料硬度 （2）根据机件服役条件，合理选择耐磨材料 （3）采用渗碳、碳氮共渗等化学热处理

33影响蠕变的主要因素： 1.合金化学成分的影响 2.冶炼工艺的影响3.热处理工艺的影响4.晶粒度的影响

34.聚合物的主要物理、力学性能有;1.密度小2.高弹性3.弹性模量小4.粘弹性明显

35.工艺陶瓷的力学性能特点是耐高温、硬度高。弹性模量高、耐磨、耐蚀、抗蠕变性能好。

36.复合材料的性能特点：1.高比强度、比模量 2.各向异性 3.抗疲劳性好 4.减震性好 5.可设计性强 .复合材料的分类：1按增强体分类 分为连续纤维复合材料、非连续纤维复合材料、颗粒复合材料、层合板复合材料等。2按基体分类

分为聚合物基复合材料、金属基复合材料、无机非金属基复合材料。3按用途分类

分为结构复合材料、功能复合材料。