材料力学性能复习题基本概念1抗拉强度18韧性金属试样拉

名词解释名词解释1，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应力状态软性系数材料最大切应力与最大正应力的比值，记为α。

：2，缺口效应：缺口材料在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态发生的变化。

3，缺口敏感度：金属材料的缺口敏感性指标，用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度的比值表示。

抗拉强度的比值表示。

4，冲击吸收功：冲击弯曲试验中试样变形和断裂所消耗的功5，过载损伤界：抗疲劳过载损伤的能力用过载损伤界表示。

6，应力腐蚀：材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破坏7，氢蚀：，氢蚀： 由于氢与金属中的第二相作用生成高压气体，使基体金属晶界结合力减弱而导 8，金属脆化。

氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色，颗粒状。

微观断口上晶界明显加宽，呈沿晶断裂。

断裂。

9，磨损：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。

1010，耐磨性：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，，耐磨性：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。

论述论述1，影响屈服强度的因素：，影响屈服强度的因素：①内因：①内因：a a 金属本性及晶格类型b 晶粒大小和亚结构c 溶质元素d 第二相第二相②外因：②外因：a a 温度b 应变速率c 应力状态应力状态2，影响韧脆转变的因素：，影响韧脆转变的因素：①冶金因素：①冶金因素：a a 晶体结构，体心立方金属及其合金存在低温脆性。

b 化学成分化学成分,1,1,1）间隙溶质元素↑→韧脆转变温度↑）间隙溶质元素↑→韧脆转变温度↑2置换型溶质元素一般也能提高韧脆转变温度，但Ni 和一定量Mn 例外。

3杂质元素S 、P 、As As、、Sn Sn、、Sb 等使钢的韧性下降等使钢的韧性下降c 晶粒大小，细化晶粒提高韧性的原因有：晶界是裂纹扩展的阻力；晶界前塞积的位错数减少，有利于降低应力集中；晶界总面积增加，使晶界上杂质浓度减少，避免产生沿晶脆性断裂。

复习题一、填空题1．材料力学性能的主要指标有硬度、塑性、冲击韧度、断裂韧性、疲劳强度等2．在静载荷作用下，设计在工作中不允许产生明显塑性变形的零件时，应使其承受的最大应力小于屈服强度，若使零件在工作中不产生断裂，应使其承受的最大应力小于抗拉强度。

3．ReL（σs）表示下屈服强度，Rr0.2（σr0.2）表示规定残余伸长强度，其数值越大，材料抵抗塑性性别能力越强。

4．材料常用的塑性指标有断后伸长率和断面收缩率两种。

其中用断后伸长率表示塑性更接近材料的真实变形。

5．当材料中存在裂纹时，在外力的作用下，裂纹尖端附近会形成一个应力场，用应力强度因子KI来表述该应力场的强度。

构件脆断时所对应的应力强度因子称为断裂韧性，当K I >K I c6密排六方晶格三种。

7．亚共析钢的室温组织是铁素体+珠光体（F+P），随着碳的质量分数的增加，珠光体的比例越来越大，强度和硬度越来越高，塑性和韧性越来越差。

8．金属要完成自发结晶的必要条件是过冷，冷却速度越大，过冷度越大，晶粒越细，综合力学性能越好。

9．合金相图表示的是合金的_成分___ 、组成、温度和性能之间的关系。

10. 根据铁碳合金状态图，填写下表。

11．影响再结晶后晶粒大小的因素有加热温度和保温时间、杂质和合金元素、第二项点、变形程度。

12．热加工的特点是无加工硬化现象；冷加工的特点是有加工硬化现象。

13．马氏体是碳全部被迫固溶于奥氏体的饱和的固溶体，其转变温度范围（共析刚）为+230~-50 。

14．退火的冷却方式是缓慢冷却，常用的退火方法有完全退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、等温退火和再结晶退火。

15．正火的冷却方式是空冷，正火的主要目的是细化金属组织晶粒、改善钢的机械性能、消除在锻轧后的组织缺陷。

16．调质处理是指淬火加高温回火的热处理工艺，钢件经调质处理后，可以获得良好的综合机械性能。

17．W18Cr4V钢是高速工具钢，其平均碳含量（Wc）为：1％。

基本题二、说明下列力学性能指标的意义（10小题，每题2分，共20分）ε三、简答题（6小题，每题5分，共30分） 1. 断裂强度σc 与抗拉强度σb 有何区别？ 2. 简述裂纹尖端塑性区对K I 的影响。

3. 简述疲劳裂纹的形成机理和阻止其萌生的方法。

4. 接触疲劳和普通机械疲劳的差异是什么？5. 简述疲劳宏观断口的特征。

6. 陶瓷材料如何增韧？7. 简述K IC 和K C 的意义及相互关系。

8. 缺口对试样的应力分布和力学性能会产生哪些影响？ 9. 裂纹尖端产生塑性区的原因是什么？ 10. 接触疲劳和普通机械疲劳的差异是什么？ 11. 简述疲劳微观断口的特征。

12. 陶瓷材料与金属材料在弹性变形、塑性变形和断裂方面有何不同？五、计算题（2小题，每题15分，共30分）【说明：下列各题中如需对应力场强因子I K Y =修正公式为：I K =(平面应力) 和I K =(平面应变)。

塑性区宽度公式：201I s K R πσ⎛⎫= ⎪⎝⎭(平面应力)，20I s K R σ⎫=⎪⎭(平面应变)。

】 1． 一直径为d 0=10.00mm ，标距为L 0=50.00mm 的金属标准拉伸试样，在拉力F=10.00kN 时，测得其标距长L 为50.80mm ；在拉力F=55.42kN 时，试样开始发生明显的塑形变形；在拉力F=67.76kN 时，试样断裂，测得断后试样的标距L k 为57.60mm ，最小处截面直径d k 为8.32mm 。

（1）求拉力F=32.00kN 时，试样受到的工程拉应力σ和工程拉应变ε，以及真应力S 和真应变e ；（2）求试样的屈服极限σs 、抗拉强度σb 、延伸率δ和断面收缩率ψ。

2.一块含有宽为16mm 的中心穿透型裂纹的钢板（I K =，受到350MPa垂直于裂纹平面的应力作用：（1）如果材料的屈服强度分别是1400MPa 和450MPa ，求裂纹尖端应力场强因子的值；（2）通过上述两种情况，讨论对应力场强因子进行塑性修正的意义。

金属的力学性能复习题一、填空：1、强度是指金属材料在载荷作用下，抵抗或的能力。

2、强度的常用衡量指标有和，分别用符号和表示。

3、如果零件工作时所受的应力低于材料的或，则不会产生过量的塑性变形。

4、有一钢试样，其横截面积为100mm2，已知钢试样的ReL=314MPa，Rm=530MPa。

拉伸试验时，当受到的拉力为时，试样出现屈服现象；当受到的拉力为时，试样出现缩颈。

5、金属材料受力后在断裂之前产生的能力称为塑性。

金属材料的和越大，表示材料的塑性越好。

6、一拉伸试样的原始标距长度为50mm，直径为10mm，拉伸后试样的标距长度为79mm，缩颈处的最小直径为4.9mm，此材料的断后伸长率为，断面收缩率为。

7、500HBW5/750表示用直径为 mm，材料为的球形压头，在 N压力下，保持 s，测得的硬度值为。

8、金属材料抵抗载荷作用而的能力称为冲击韧性。

9、填出下列力学性能指标的符号：屈服强度，抗拉强度，洛氏硬度C标尺，断后伸长率，断面收缩率，冲击韧度，疲劳强度。

二、判断题：1、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。

（）2、材料的屈服强度越低，则允许的工作应力越高。

（）3、做布氏硬度实验时，在相同试验下，，压痕直径越小说明材料的硬度越低。

（）4、洛氏硬度值无单位。

（）5、在实际应用中，维氏硬度值是根据测定压痕对角线长度，再查表得到的。

（）6、布氏硬度测量法不宜用于测量成品及较薄零件。

（）7、一般用洛氏硬度机而不用布氏硬度机来检测淬火钢成品的硬度。

（）8、洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的压痕深度得出的。

（）9、一般来说，硬度高的材料其强度也较高。

（）10、选材时，只要满足工件使用要求即可，并非各项性能指标都越高越好。

（）三、选择题(将正确答案的序号填在括号内)1、拉伸试验时，试验拉断前所承受的最大压力的应力称为材料的( )A、屈服强度B、抗拉强度C、弹性极限2、疲劳试验时，试样承受的载荷为( )A、静载荷 B、冲击载荷 C、交变载荷3、洛氏硬度C标尺所用的压头是（） A、淬硬钢球 B、金刚石圆锥体才 C、硬质合金球4、拉伸实验可测定材料的（）指标 A、强度 B、硬度 C、韧性5、在设计机械零件进行强度计算时，一般用（）作为设计的主要依据。

1、弹性比功：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。

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作用下吸收不可逆变形功的能力。

4、包申格效应：材料经预先加载产生少量塑性变形，再同向加载强度升高，反向加载强度降低。

5、解理刻面：大致以晶粒大小为单位的解理面.6、塑性：指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。

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。

韧性：指金属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。

9、解理面：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穿晶断裂，此种晶体学平面即为解理面。

10、穿晶断裂：裂纹穿过晶粒扩展，可以是韧性，也可以是脆性。

沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多为脆性，是由于晶界上有夹杂，第二相以及杂志偏聚引起晶界弱化。

11、韧性转变：某些金属材料在低于某一温度时由韧性状态转变为脆性状态，即低温脆性。

12、弹性模量E ：被称为材料的刚度，表征金属材料对弹性变形的抗力。

13应力状态软性系数—— 材料或工件所承受的最大切应力τmax 和最大正应力σmax 比值，即： ()32131max max 5.02σσσσσστα+--== 【P39 P46】 14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。

1、冲击韧度：带缺口的试件在冲击破坏时断裂面上所吸收的能量。

2、冲击吸收功：指规定形状和尺寸的试样在冲击试验力一次作用下折断时所吸收的功。

3、低温脆性：在试验温度低于某一温度tk 时，会有韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状。

一、填空题：1、金属材料一般可分为（黑色）金属和（有色）金属两类。

2、工程材料的性能包括（使用）性能和（工艺）性能。

3、工程材料的使用性能包括（力学）性能、（物理）性能和（化学）性能。

4、疲劳断裂的过程包括（裂纹产生）、（裂纹扩展）和（疲劳断裂）。

5、填出下列力学性能指标的符号：屈服强度（σs）、抗拉强度（σb）、断后伸长率（δ）、断面收缩率（φ）、冲击韧度（αK）。

6、常用的三种硬度表示为（布氏硬度HB）、（洛氏硬度HR）和（维氏硬度HV）。

7、晶体与非晶体的根本区别是（原子排列是否有规律）。

8、金属晶格的基本类型有（体心立方晶格）、（面心立方晶格）和（密排六方晶格）三种。

9、实际金属的晶体缺陷有（点缺陷）、（线缺陷）和（面缺陷）三类。

10、实际晶体中主要存在三类缺陷，其中点缺陷有（空位）和（间隙原子）等；线缺陷有（位错）；面缺陷有（晶界）等。

11、合金相的结构分为（固溶体）和（金属化合物）两大类。

12、在大多数情况下，溶质在溶剂中的溶解度随着温度升高而（增加）。

13、按照溶质原子在溶剂中位置的不同，固溶体分为（置换固溶体）和（间隙固溶体）。

14、固溶体按溶解度大小不同分为（有限固溶体）和（无限固溶体）。

15、金属结晶的过程是一个（晶核形成）和（晶粒长大）的过程。

16、金属结晶的必要条件是（过冷度）。

17、金属结晶时，（冷却速度）越大，过冷度越大，金属的（实际结晶）温度越低。

18、金属的晶粒越细小，其强度、硬度（越高），塑性韧性（越好）。

19、金属结晶时晶粒的大小主要决定于其（形核率）和（晶核的长大速度），一般可通过（增加过冷度法）或（变质处理）来细化晶粒。

20、铁有三种同素异构体，在912℃以下时为（体心立方α-Fe）晶格；在912℃以上，1394℃以下时为（面心立方γ-Fe）晶格；高于1394℃而低于熔点时为（体心立方δ-Fe）晶格。

21、铁碳合金的组织中，属于固溶体的有（F)和( A )，属于化合物的有( Fe3C )，属于机械混合物的有( P ) 和( L d)。

材料力学性能课后习题第一章1.解释下列名词①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。

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。

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达到一定的数值后沿一定的晶体学平面产生的晶体学断裂。

2.解释下列力学性能指标的意义（1）E( 弹性模量）；（2）σp（规定非比例伸长应力）、σe（弹性极限）、σs（屈服强度）、σ0.2（规定残余伸长率为0.2%的应力）；（3）σb（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）3.金属的弹性模量取决于什么？为什么说他是一个对结构不敏感的力学性能？取决于金属原子本性和晶格类型。

因为合金化、热处理、冷塑性变形对弹性模量的影响较小。

4.常用的标准试样有5倍和10倍，其延伸率分别用δ5和δ10表示，说明为什么δ5>δ10。

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。

本文详细介绍金属材料试验时几个常用的概念，以供参考学习。

一、抗拉强度抗拉强度，表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致的，但超出之后，金属开始出现缩颈现象，即产生集中变形；对于没有（或很小）均匀塑性变形的脆性材料，它反映了材料的断裂抗力。

符号为Rm，单位为MPa。

抗拉强度（tensile strength）试样拉断前承受的最大标称拉应力。

抗拉强度是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。

对于塑性材料，它表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致的，但超出之后，金属开始出现缩颈现象，即产生集中变形；对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材料，它反映了材料的断裂抗力。

符号为Rm，单位为MPa。

试样在拉伸过程中，材料经过屈服阶段后进入强化阶段后随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度或者强度极限（σb），单位为N/mm2（MPa）。

它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。

计算公式为：σ=Fb/So式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm²。

抗拉强度（ Rm）指材料在拉断前承受最大应力值。

万能材料试验机当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。

此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。

钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。

单位:N/mm2(单位面积承受的公斤力)抗拉强度：Tensile strength.抗拉强度=Eh，其中E为杨氏模量，h为材料厚度目前国内测量抗拉强度比较普遍的方法是采用万能材料试验机等来进行材料抗拉/压强度的测定!二、屈服强度屈服强度：是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。

绪论二、单项选择题1、下列不是材料力学性能的是（）A、强度B、硬度C、韧性D、压力加工性能2、属于材料物理性能的是（）A、强度B、硬度C、热膨胀性D、耐腐蚀性三、填空题1、材料的性能可分为两大类：一类叫_ _，反映材料在使用过程中表现出来的特性，另一类叫_ _，反映材料在加工过程中表现出来的特性。

2、材料在外加载荷（外力）作用下或载荷与环境因素（温度、介质和加载速率）联合作用下所表现的行为，叫做材料_ 。

四、简答题1、材料的性能包括哪些方面？2、什么叫材料的力学性能？常用的金属力学性能有哪些？第一章材料单向静拉伸的力学性能一、名词解释弹性极限：是材料由弹性变形过渡到弹—塑性变形时的应力（或达到最大弹性变形所需要的应力）。

强度:是材料对塑性变形和断裂的抗力。

屈服强度：材料发生屈服或发生微量塑性变形时的应力。

抗拉强度：拉伸实验时，试样拉断过程中最大实验力所对应的应力。

塑性变形：是材料在外力作用下发生的不可逆永久变形但不破坏的能力。

韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

二、单项选择题1、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力——伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的（）A、强度和硬度B、强度和塑性C、强度和韧性D、塑性和韧性2、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为（）A、抗压强度B、屈服强度C、疲劳强度D、抗拉强度3、拉伸实验中，试样所受的力为（）A、冲击B、多次冲击C、交变载荷D、静态力4、常用的塑性判断依据是（）A、断后伸长率和断面收缩率B、塑性和韧性C、断面收缩率和塑性D、断后伸长率和塑性5、工程上所用的材料，一般要求其屈强比（C ）A、越大越好B、越小越好C、大些，但不可过大D、小些，但不可过小6、工程上一般规定，塑性材料的δ为（）A、≥1%B、≥5%C、≥10%D、≥15%7、形变强化是材料的一种特性，是下列（ C ）阶段产生的现象。

A、弹性变形；B、冲击变形；C、均匀塑性变形；D、屈服变形。

材料力学性能部门： xxx时间： xxx整理范文，仅供参考，可下载自行编辑材料力学性能复习题一、基本概念1、抗拉强度<18）：韧性金属试样拉断过程中最大应力所对应的应力。

2、弹性模量<3）：弹性模量是产生100%弹性变形所需要的应力。

3、弹性比功<4）：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。

4、包申格效应<6）：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。

b5E2RGbCAP5、屈服强度<10）：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，即屈服强度。

6、低温脆性<59）：体心立方晶体金属及合金或某些密排六方晶体金属及其合金，特别是工程上常用的中、低强度结构钢，在实验温度低于某一温度时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性。

p1EanqFDPw7、蠕变断裂<162）：由蠕变变形而最后导致金属材料的断裂称为蠕变断裂。

8、疲劳极限南国梨<98）：当循环应力水平降低到某一临界值时，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。

DXDiTa9E3d9、松弛稳定性<167）：金属材料抵抗应力松弛的性能。

10、应变硬化<15）：金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力，这就是应变硬化性能。

11、断裂韧度<70）：是决定应力场强弱的一个复合力学参量，当增大达到临界值时，也就是在裂纹尖端足够大的范围内应力达到了材料的断裂强度，裂纹便失稳抗展而导致材料断裂。

这个临界或失稳状态的值记作或，称为断裂韧度。

RTCrpUDGiT12、过载持久值<102）：金属材料抵抗疲劳过载损伤的能力，用过载损伤界或过载损伤区表示，过载损伤界与疲劳曲线高应力区直线段各应力水平下发生疲劳断裂的应力循环周次称为过载持久值。

《材料的力学性能》第一章 材料的拉伸性能名词解释：比例极限P σ，弹性极限e σ，屈服极限s σ，屈服强度0.2σ，抗拉强度b σ，延伸率k δ，断面收缩率k ψ（P7-8），断裂强度f σ（k σ），韧度（P10）1、拉伸试验可以测定那些力学性能？对拉伸试件有什么基本要求？ 答：拉伸试验可以测定的力学性能为：弹性模量E ，屈服强度σs ，抗拉强度σb ，延伸率δ，断面收缩率ψ。

2、拉伸图和工程应力-应变曲线有什么区别？试验机上记录的是拉伸图还是工程应力-应变曲线？答：拉伸图和工程应力—应变曲线具有相似的形状，但坐标物理含义不同，单位也不同。

拉伸图横坐标为伸长量（单位mm ），纵坐标为载荷（单位N ）；工程应力-应变曲线横坐标为工程应力（单位MPa ），纵坐标为工程应变（单位无）。

试验机记录的是拉伸图。

3、脆性材料与塑性材料的应力-应变曲线有什么区别？脆性材料的力学性能可以用哪两个指标表征？答：如下图所示，左图近似为一直线，只有弹性变形阶段，没有塑性变形阶段，在弹性变形阶段断裂，说明是脆性材料。

右图为弯钩形曲线，既有弹性变形阶段，又有塑性变形阶段，在塑性变形阶段断裂，说明是塑性材料。

脆性材料力学性能用“弹性模量“和”脆性断裂强度”来描述。

4、塑性材料的应力-应变曲线有哪两种基本形式？如何根据应力-应变曲线确定拉伸性能？答：分为低塑性和高塑性两种，如下图所示。

左图曲线有弹性变形阶段与均匀塑性变形阶段，没有颈缩现象，曲线在最高点处中断，即在均匀塑性变形阶段断裂，且塑性变形量小，说明是低塑性材料。

右图曲线有弹性变形阶段，均匀塑性变形阶段，颈缩后的局集塑性变形阶段，曲线在经过最高点后向下延伸一段再中断，即在颈缩后的局集塑性变形阶段断裂，且塑性变形量大，说明是高塑性材料。

5、何谓工程应力和工程应变？何谓真应力和真应变？两者之间有什么定量关系？答：6、如何测定板材的断面收缩率？答：断面收缩率是材料本身的性质，与试件的几何形状无关，其测试方法见P8。

2018复习金属材料与力学性能考试题一、选择题(每题1分，共计8分)1、塑性判据Z、A值越大，金属材料（）。

A、塑性越好B、强度越大C、强度越大D、疲劳强度越小2、一紧固螺钉在使用过程中发现有塑性变形，是因为螺钉材料的力学性能（）值不足。

A、R elB、A kC、ZD、A3、金属的（）越好，则它的锻造性能就越好。

A、强度B、塑性C、硬度D、韧性4、在设计机械零件时，一般用（）作为强度计算的主要依据。

A、屈服强度B、硬度C、韧性D、疲劳强度5、按GB/T 228-2002，拉伸试样应优先选择（）。

A、比例短试样B、比例长试样C、非比例试样D、长或短比例试样6、试样拉断前承受的最大标称拉应力为（）A、屈服强度B、抗拉强度C、塑性强度D、抗压强度7、金属材料表现出的力学性能是（）。

A、导电性B、抗氧化性C、导热性D、硬度8、下列指标（）是通过拉伸试验测得的。

A、强度B、硬度C、韧性D、刚度二、填空题(每题1分，共计14分)1、金属加工的主要装备包括、、和等。

2、金属材料在弹性范围内，与的比值叫做弹性模量。

3、完整的拉伸试验和力一伸长曲线包括阶段、阶段、阶段、四个阶段。

4、硬度测定方法有、、等。

5、布氏硬度的试验原理是测量试样表面的，洛氏硬度试验原理是根据试样残余压痕来衡量试样的硬度大小。

维氏硬度测定原理需要测量压痕。

6、明朝著《》一书是世界上阐述有关金属成形加工工艺内容最早的科学著作之一。

7、疲劳断裂不产生明显的。

据统计，损坏的机械零件中以上是疲劳造成的。

8、一直径10mm，长度50mm的钢试件，拉断后长度为58 mm，细颈处直径为7 mm，则其延伸率为，断面收缩率为。

9、铅的熔点为0C，钢的熔点为0C。

对于热加工材料来说，熔点是制定热加工的重要依据10、金属材料的是评定金属材料质量的主要依据，也是金属构件时选材和进行计算的主要依据。

11、塑性是金属材料在发生不可逆的能力。

12、金属材料在作用下能经受无限多次循环，而不的最大应力值称为金属材料的疲劳强度。

材料力学性能总思考题（1）第一章1什么是材料力学性能？有何意义？材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。

2金属拉伸试验经历哪几个阶段？拉伸试验可以测定哪些力学性能？三个阶段：弹性变形阶段；塑性变形阶段；断裂可测定的性能：屈服强度，抗拉强度，断后伸长率，断面收缩率3拉伸曲线有何作用？拉伸曲线各段图形分别意味着什么？拉伸曲线可测定材料的屈服强度，抗拉强度，断后伸长率，断面收缩率等力学性能指标；4不同材料的拉伸曲线相同吗？为什么?不同；材料的组织结构不同，成分不同，所处温度、应力状态不同，拉伸曲线也不同。

5材料的拉伸应力应变曲线发现了哪几个关键点？这几个关键点分别有何意义？真实应力应变曲线关键点是颈缩点工程应力应变是屈服强度7 弹性变形的实质是什么？金属晶格中原子自平衡位置产生可逆位移的反映。

8弹性模量E的物理意义？E是一个特殊的力性指标，表现在哪里？材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量。

E=ζ/ε。

弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。

弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。

它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。

特殊表现：金属材料的E是一个对组织不敏感的力学性能指标，温度、加载速率等外在因素对其影响不大，E主要决定于金属原子本性和晶格类型。

9比例极限、弹性极限、屈服极限有何异同？比例极限：应力应变曲线符合线性关系的最高应力（应力与应变成正比关系的最大应力）；弹性极限：试样由弹性变形过渡到弹-塑性变形时的应力；屈服极限：开始发生均匀塑性变形时的应力。

10你学习了哪几个弹性指标？弹性极限、比例极限、弹性模量、弹性比功11弹性不完整性包括哪些方面？金属在弹性变形阶段存在微小的塑性变形，即弹塑性变形之间无绝对的分界点，包括弹性滞弹性及内耗、包辛格效应等。

材料力学性能复习题一、基本概念1、抗拉强度（18）：韧性金属试样拉断过程中最大应力所对应的应力。

2、弹性模量（3）：弹性模量是产生100%弹性变形所需要的应力。

3、弹性比功（4）：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。

4、包申格效应（6）：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。

5、屈服强度（10）：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，即屈服强度。

6、低温脆性（59）：体心立方晶体金属及合金或某些密排六方晶体金属及其合金，特别是工程上常用的中、低强度结构钢，在试验温度低于某一温度k t 时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性。

7、蠕变断裂（162）：由蠕变变形而最后导致金属材料的断裂称为蠕变断裂。

8、疲劳极限南国梨（98）：当循环应力水平降低到某一临界值时，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。

9、松弛稳定性（167）：金属材料抵抗应力松弛的性能。

10、应变硬化（15）：金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力，这就是应变硬化性能。

11、断裂韧度（70）：I K 是决定应力场强弱的一个复合力学参量，当I K 增大达到临界值时，也就是在裂纹尖端足够大的范围内应力达到了材料的断裂强度，裂纹便失稳抗展而导致材料断裂。

这个临界或失稳状态的I K 值记作IC K 或C K ，称为断裂韧度。

12、过载持久值（102）：金属材料抵抗疲劳过载损伤的能力，用过载损伤界或过载损伤区表示，过载损伤界与疲劳曲线高应力区直线段各应力水平下发生疲劳断裂的应力循环周次称为过载持久值。

13、蠕变（162）：所谓蠕变，就是金属在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象。

机械制造基础复习第一篇 金属材料的基本知识第一章 金属材料的主要性能1. 力学性能、强度、塑性、硬度的概念? 表示方法？力学性能: 材料在受到外力作用下所表现出来的性能。

如：强度、 塑性、 硬度 等。

（1）强度：材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。

○1屈服点σs (或屈服强度) : 试样产生屈服时的应力，单位MPa ；屈服点计算公式 0A F ss =σF s ——试样屈服时所承受的最大载荷，单位N ；A 0——试样原始截面积，单位mm 2。

○2抗拉强度σb ：试样在拉断前所能承受的最大应力。

抗拉强度计算公式0A F bb =σF b ——试样拉断前所承受的最大载荷(N)A 0——试样原始截面积( mm 2)（2）塑性：材料在力的作用下，产生不可逆永久变形的能力。

○1伸长率δ : 试样拉断后标距的伸长量ΔL 与原始标距L 0的百分比。

%10001⨯-=L L L δL 0——试样原始标距长度，mm ；L 1——试样拉断后的标距长度，mm 。

○2断面收缩率ψ : 试样拉断后，缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积A 0的百分比。

%100010⨯-=A A A ψA 0——试样的原始横截面积，mm 2；A 1——试样拉断后，断口处横截面积，mm 2。

说明：δ、ψ值愈大，表明材料的塑性愈好。

（3）硬度：材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕、划痕的能力。

HBS 布氏硬度HB HBW常用测量硬度的方法 HRA洛氏硬度HR HRBHRC符号HBS 表示钢球压头测出的硬度值，如:120HBS 。

HBW 表示硬质合金球压头测出的硬度值。

HBS(W)＝压入载荷F （Ｎ）／压痕表面积（mm 2）布氏硬度的特点及应用：硬度压痕面积较大，硬度值比较稳定。

压痕较大，不适于成品检验。

通常用于测定灰铸铁、非铁合金及较软的钢材。

洛氏硬度的特点及应用：测试简便、且压痕小，几乎不损伤工件表面，用于成品检验。

所测硬度值的重复性差。

材料性能学总复习资料第一章 作业11.掌握以下物理概念：强度、屈服强度、抗拉强度、塑性、弹性、延伸率、断面收缩率、弹性模量、比例极限、弹性极限、弹性比功、包申格效应、弹性后效、弹性滞后环强度：指的是构件抵抗破坏的能力。

屈服强度：材料屈服时对应的应力值也就是材料抵抗起始塑性变形或产生微量塑性变形的能力，这一应力值称为材料的屈服强度。

抗拉强度：材料最大均匀塑性变形的抗力。

塑性：是指在外力作用下，材料能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。

弹性：材料受载后产生一定的变形，而卸载后这部分变形消逝，材料恢复到原来的状态的性质称为材料的弹性。

延伸率：材料拉伸后的截面面积变化量与原始截面面积的比值。

断面收缩率：材料拉断后，缩颈处横截面积的最大减缩量与原始截面面积的百分比。

弹性模量：弹性模数是产生100%弹性变形所需的应力。

比例极限：是保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力。

弹性极限：是材料由弹性变形过渡到弹-塑性变形时的应力。

弹性比功：又称为弹性必能，是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。

包申格效应：是指金属材料经预先加载产生少量塑性变形，而后再同向加载，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。

弹性后效：又称滞弹性，是指材料在快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。

弹性滞后环：在非理想弹性的情况下，由于应力和应变不同步，是加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线，这个封闭回线称为弹性滞后环。

2、衡量弹性的高低用什么指标，为什么提高材料的弹性极限能够改善弹性？ 衡量弹性的高低通常用弹性比功来衡量E a e e 22σ=，所以提高弹性极限可以提高弹性比功。

3、材料的弹性模数主要取决哪些因素？凡是影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模数。

主要有：键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度及加载方式和速度。

4、一直径2.5mm ，长度为200.0mm 的杆，在2000N 的载荷作用下，直径缩至2.2mm ，试求(1)杆的最终长度；(2)在该载荷作用下的真实应力和真实应变；(3)在该载荷作用下的工程应力和工程应变。

一、说明下列力学性能指标的意义 1) P σ 比例极限 2) e σ 弹性极限 3) b σ抗拉强度 4) s τ扭转屈服强度 5) bb σ抗弯强度6) HBW 压头为硬质合金球时的布氏硬度7) HK 显微努氏硬度8) HRC 压头为顶角120︒金刚石圆锥体、总试验力为1500N 的洛氏硬度 9) KV A 冲击韧性 10) K IC 平面应变断裂韧性 11） R σ应力比为R 下的疲劳极限 12） ∆K th 疲劳裂纹扩展的门槛值13) ISCC K 应力腐蚀破裂的临界应力强度因子14） /Tt εσ给定温度T 下，规定试验时间t 内产生一定的蠕变伸长率δ的蠕变极限 15） T t σ给定温度T 下，规定试验时间t 内发生断裂的持久极限二、单向选择题1）在缺口试样的冲击实验中，缺口越尖锐，试样的冲击韧性( b ）。

a ） 越大； b) 越小；c ) 不变；d) 无规律2)包申格效应是指经过预先加载变形，然后再反向加载变形时材料的弹性极限（ b ）的现象。

a ） 升高 ；b ） 降低 ；c ） 不变；d ） 无规律可循3)为使材料获得较高的韧性，对材料的强度和塑性需要（ c )的组合。

a ） 高强度、低塑性 ；b) 高塑性、低强度 ;c) 中等强度、中等塑性；d ） 低强度、低塑性4）下述断口哪一种是延性断口（d ）。

a) 穿晶断口;b ） 沿晶断口;c) 河流花样 ；d ） 韧窝断口 5) 5)HRC 是（ d ）的一种表示方法.a) 维氏硬度；b ） 努氏硬度;c ） 肖氏硬度;d ） 洛氏硬度6)I 型（张开型）裂纹的外加应力与裂纹面（b ）；而II 型(滑开型）裂纹的外加应力与裂纹面（ ）。

a) 平行、垂直；b) 垂直、平行；c) 成450角、垂直；d) 平行、成450角 7）K ISCC 表示材料的（ c ）。

a) 断裂韧性； b) 冲击韧性;c ) 应力腐蚀破裂门槛值；d ） 应力场强度因子 8）蠕变是指材料在（ B ）的长期作用下发生的塑性变形现象。

金属材料的力学性能练习题与答案1.下列关于韧性的说法,不正确的是A.韧性是金属材料在断裂前吸收变形能量的能力B.金属材料韧性的大小通常采用吸收能量 K 指标来衡量C.冲床的冲头要求具有足够的强度、塑形、硬度外,还要有足够的韧性D.韧性好的材料塑性一般不好(正确答案)2．下列零件可用布氏硬度HBW来测定硬度值的是（）A．淬火轴B．硬质合金刀片C．铸铁底座(正确答案)D．渗碳淬火齿轮3．低碳钢拉伸实验时，首先经历的阶段是（）A．弹性变形阶段(正确答案)B．屈服阶段C．强化阶段D．缩颈阶段4．拉伸试验中，拉伸试样拉断前所能承受的最大标称应力是（）A．屈服强度B．抗拉强度(正确答案)C．抗压强度D．弯曲强度5．压入法测定成品或半成品的零件硬度，应采用的测定方法是（）A．维氏硬度B．洛氏硬度(正确答案)C．布氏硬度D．莫氏硬度6．某金属的耐磨性好，说明该金属的哪项力学性能较好（）A．强度B．塑性C．硬度(正确答案)D．韧性7．压入法检验成品或半成品的零件硬度，应采用的测定方法是（）A.维氏硬度B.洛氏硬度(正确答案)C.布氏硬度D.莫氏硬度8．低碳钢棒料拉伸试验过程中，最大拉伸力出现在（）A．弹性变形阶段B．屈服阶段C．变形强化阶段(正确答案)D．缩颈与断裂阶段9．下列符号中，用来表示塑性力学性能指标的是（）A．RLB．KC．Z(正确答案)D．Rm10.按照国家规定，从2013年起，小汽车行使60万公里后会引导报废，这主要是考虑材料的（）A．强度B．疲劳强度(正确答案)C．硬度D．韧性11．金属材料在交变载荷作用下，经受无限多次循环而不断裂的能力称为（）A．疲劳强度(正确答案)B．硬度C．强度D．塑性12．用拉伸试验测定材料的强度时，试样承受的载荷是（）A．交变载荷B．静载荷(正确答案)C．冲击载荷D．动载荷13．反映金属材料塑性的两个指标一般是指（）A．屈服点和比例极限B．弹性极限和屈服点C．强度极限和断口收缩率D．伸长率和断面收缩率(正确答案)14表示塑性力学性能指标的符号是（）A.RmB.HRC.KD.Z(正确答案)15．关于金属材料强度指标说法正确的是（）A．强度是金属材料在静载荷作用下，抵抗变形和破坏的能力(正确答案) B．强度是金属材料在静载荷作用下产生永久变形的能力C．强度是金属材料抵抗其它更硬物体压入其表面的能力D．强度是金属材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力16．下列不属于金属材料工艺性能指标的是（）A．热膨胀性(正确答案)B．锻造性C．铸造性D．焊接性17．金属材料抵抗比它更硬的物体压入其表面的能力是（）A．强度B．韧性C．塑性D．硬度(正确答案)18．金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力是（）A．强度(正确答案)B．硬度C．塑性D．韧性19．Rm表示试样________所承受的最大拉应力。