材料力学性能》复习资料

《材料力学性能》复习资料

第一章

1塑性--材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力

2穿晶断裂和沿晶断裂---穿晶断裂，裂纹穿过晶界。沿晶断裂，裂纹沿晶扩展。

3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。

4E---应变为一个单位时，E即等于弹性应力，即E是产生100％弹性变形所需的应力

5σs----屈服强度，一般将σ0.2定为屈服强度

6n—应变硬化指数 Hollomon关系式：

S=ken （真应力S与真应变e之间的关系）

n—应变硬化指数；k—硬化系数

应变硬化指数n反映了金属材料抵抗继续塑性变形的能力。分析：n=1，理想弹性体;n=0材料无硬化能力。大多数金属材料的n值在0.1～0.5之间。

7δ10---长比例试样断后延伸率 L0=5d0 或 L0=10d0 L0标注长度 d0名义截面直径）

8静力韧度：静拉伸时，单位体积材料断裂所吸收的功（是强度和塑性的综合指标）。J/m3 9脆性断裂（1）断裂特点断裂前基本不发生塑性变形，无明显前兆；断口与正应力垂直。（2）断口特征平齐光亮，常呈放射状或结晶状；人字纹花样的放射方向与裂纹扩展方向平行。通常，脆断前也产生微量的塑性变形，一般规定Ψ<5%为脆性断裂；大于5％时为韧性断裂。

11屈服在金属塑性变形的开始阶段，外力不增加、甚至下降的情况下，变形继续进行的现象，称为屈服。

12低碳钢在室温条件下单向拉伸应力—应变曲线的特点p1-2

13解理断裂以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂。

解理面一般是指低指数晶面或表面能量低的晶面。

14韧性是金属材料塑性变形和断裂全过程吸收能量的能力，它是强度和塑性的综合表现，因而在特定条件下，能量、强度和塑性都可用来表示韧性。

15弹性比功αe(弹性比能、应变比能) 物理意义：吸收弹性变形功的能力。

几何意义：应力-应变曲线上弹性阶段下的面积。αe = (1/2) σe*εe

16G裂纹扩展能量释放率 GI为裂纹扩展单位长度时系统势能的变化率。

17σb ——实际材料在静拉伸下的最大承载能力。

18eB －最大真实应变量

19ψ“δ”伸长率，“ψ”断面收缩率

20影响金属材料屈服强度的因素---内因（1）金属本性及晶格类型（位错运动的阻力交互产生的阻力）（2）溶质原子和点缺陷（3）晶粒大小和亚结构（4）第二相（二）外因

温度提高，位错运动容易，σs↓。应变速率提高，σs↑。应力状态切应力τ↑，σs ↓。

21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。22弹性模量的特点

表征金属材料对弹性变形的抗力，其值越大，则在相同应力下产生的弹性变形就越小。

23解理断裂的特点

解理断裂包括三个阶段：塑性变形形成裂纹；裂纹在同一晶粒内初期长大；裂纹越过晶界向相邻晶粒扩展。

24塑性变形的特点---（1）各晶粒变形的不同时性和不均匀性（2）变形的相互协调性

25低碳钢在室温条件下单向拉伸应力—应变曲线的特点

26金属材料拉伸曲线四阶段---弹性变形屈服塑性变形断裂

（弹性变形、不均匀屈服变形、均匀屈服变形、断裂）

27金属材料常见的塑性变形方式--滑移孪生形变带

28韧性断裂宏观断口特点---断口呈纤维状，灰暗色。杯锥状。

断口特征三要素：纤维区F、放射区R、剪切唇S

F纤维区：裂纹快速扩展。撕裂时塑性变形量大，

R放射线粗。S剪切唇：切断。

29δ5 δ10的区别-----材料断裂前发生塑性变形的能力。（δ、Ψ）

比例试样： L0=5d0 或 L0=10d0 （ L0标注长度、d0名义截面直径）

由于大多数材料的集中塑性变形量大于均匀变形量，∴δ5>δ10 (断后伸长率)

30怎样区分韧性断裂和脆性断裂---一般规定Ψ<5%为脆性断裂；大于5％时为韧性断裂。

第二章

1α---应力状态系数α表示材料塑性变形的难易程度。

α越大表示在该应力状态下切应力分量越大，材料就越易塑性变形。

2HBW---布氏硬度

（1）原理用一定直径D的钢球或硬质合金球为压头，施以一定的试验力，将其压入试样表面，经规定保持时间后，卸除试验力。试样表面留下压痕。力除以压痕球形表面积的商就是布氏硬度。

（2）种类布氏硬度试验用压头直径D(10，5，2.5，2，1mm)。

淬火钢球压头，HBS（适用450HB以下）；硬质合金压头，HBW（适用450HB～650HB）。(3)布氏硬度的优缺点

优点：能在较大范围内反映材料的平均性能。试验数据稳定，重复性好，应用广泛。

缺点：属有损检测；不能连续检测。

3缺口效应---由于缺口的存在，再静载荷作用下，缺口截面上的应力状态将发生变化，残生所谓的“缺口效应”

4如何根据材料来选择何种硬度试验方法

渗碳层的硬度分布（努氏硬度）

淬火钢（洛氏硬度HRC）

灰铸铁（布氏硬度）

鉴别钢中的隐晶马氏体与残留奥氏体（显微维氏硬度试验）

仪表小黄铜齿轮（洛氏硬度）

龙门刨床导轨（肖氏硬度）

渗氮层（努氏硬度）

高速钢刀具（洛氏硬度）

退火态低碳钢（洛氏硬度HRB）

硬质合金（洛氏硬度HRA）

5压入法硬度值表征---压入法硬度——表征材料的塑性变形抗力及应变硬化能力。其应力状态软性系数最大（α>2），几乎所有的材料都能产生塑变。

6HRC---钢k=0.26

锥头又分成α=120o的金刚石圆锥