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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划环境温度对材料强度与塑性的影响1、WhatisthedefinitionforMaterialsProperties?Howdoweclassifymaterialsproperties?AndpleaselistsomeclassificationforMP.(材料特性的定义是什么？我们如何分类材料特性，请列出一些MP的分类。)答：MP：MaterialsResponsetoExternalStimulus.材料性能：材料在给定的外界条件下的行为。怎样分类：根据材料对外界刺激做出的
2、响应的类型进行分类。分类：复杂性能化学性能力学性能物理性能2.Whatisthecorerelationshipbetweenmaterialsscienceandengineering?Inordertoobtaindesiredmaterialsproperties,whatshouldweconsiderfirsttodowiththematerials?答：材料科学与工程学的核心关系是性能为了提高对于材料性能的期望，我们首先要研究材料的结构与性能的关系，即研究材料学。3.WhatisthemostdeterminantforMaterialsmechanicalproperties?W
3、hy?答：材料的力学性能主要指材料在力的作用下抵抗变形和开裂的性能，影响材料力学性能的最重要的因素是材料的结构。这些结构包括：subatomic-atomic-molecular-nano-micro-macro.由于材料的结构决定了材料的屈服强度，塑性韧性，刚度等性质，所以材料的结构对材料的力学性能影响最大。4.whatisstrengthofmaterials?Pleasetrytoidentifythedifferenceyieldstrength,tensilestrength,fatiguestrengthandtheoreticalfracturestrength?(中文ppt)材
4、料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力就是材料的强度。屈服强度代表材料开始产生明显塑性变形的抗力疲劳强度是材料在承受大小和方向同时间做周期性变化的交变应力时，往往在远小于强度极限甚至小于屈服极限的应力作用下就发生断裂。E?s?c?(a)理论断裂强度是无缺陷材料的理论预测值，其中E为杨氏模量，为解理面的表面能，a为材料内部原子间的距离describeyieldingphenomenaformaterials,anditspractical/engineeringmeaning.Aslongastherearenoyieldingphenomenaforsomematerials,howdowedet
5、erminetheyieldstrength?屈服现象是材料开始产生明显塑性变形的标志，对应图中bd段，屈服强度的工程意义答：对于一个有裂纹的试样，在拉伸载荷作用下，Y值是一定的，当外力逐渐增大，或裂纹长度逐渐扩展时，应力场强度因子也不断增大，当应力场强度因子KI增大到某一值时：致裂纹突然失稳扩展，即发生脆断。这个应力场强度因子的临界值，称为材料的断裂韧性，用KIC表示，它表明了材料有裂纹存在时抵抗脆性断裂的能力。KIC可通过实验测得，它是评价阻止裂纹失稳扩展能力的力学性能指标。是材料的一种固有特性，与裂纹本身的大小、形状、外加应力等无关，而与材料本身的成分、热处理及加工工艺有关。而KI是仅力
6、学参量！I线弹性力学参量。当KIKIC时，裂纹失稳扩展，发生脆断。当KIKIC时，裂纹处于临界状态。当KI环境温度对材料强度与塑性的影响)onthermal-fromthermalvibrations,impurityfromimpurities,deformation-fromdeformation-induceddefects(1)温度对金属导电性的影响：金属电阻率随温度升高而增大。尽管温度对有效电子数和电子平均速度几乎没有影响，然而温度升高会使晶格振动加剧，瞬间偏离平衡位置的原子数增加，使电子运动的自由程减小，散射几率增加而导致电阻率增大。(2)冷塑性变形与应力：冷加工变形引起金属电阻率
7、增大的原因有：一是冷加工变形使晶体点阵畸变和晶体缺陷增加，特别是空位浓度的增加，造成点阵电场的不均匀而加剧对电子散射的结果；其次是冷加工变形使原子间距有所改变，也会对电阻率产生一定影响。若对冷加工变形的金属进行退火，使它产生回复和再结晶，则电阻率下降。主要原因是退火可以降低点缺陷浓度，而再结晶过程可消除变形造成的点阵畸变和晶体缺陷，所以使电阻率下降，恢复到变形前的水平。(3)合金化或杂质：合金元素和相结构对金属导电性的影响：纯金属的导电性与其在元素周期表中的位置有关，这是由不同的能带结构决定的。合金的导电性则表现得更为复杂，这是因为金属中加入合金元素后，异类原子将引起点阵畸变，组元间相互作用引
8、起有效电子数和能带结构的变化，以及合金组织结构的变化等，这些因素都会对合金的导电性产生明显的影响。在纯金属是加入其他元素，可能会形成固溶体，也可能形成新相。这二种情况下，合金电阻率随其他元素的加入呈现完全不同的变化规律。固溶体的导电性如果第二组元或杂质原子以代位或间隙原子的形式形成固溶体，会导致电阻率明显升包申格效应：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，规定残余伸长量降低的想象1、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学姓能?答案：金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力，而材料的成分和组织对它的影响不大，所
9、以说它是一个对组织不敏感的性能指标，这是弹性模量在性能上的主要特点。改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响，但对材料的刚度影响不大。2.韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂更加危险？韧性断裂：是断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂特征：断裂面一般平行于最大切应力与主应力成45度角。断口成纤维状，灰暗色。断口三要素：纤维区、放射区、剪切唇这三个区域的比例关系与材料韧断性能有关。塑性好，放射线粗大；塑性差，放射线变细乃至消失。脆性断裂：断裂前基本不发生塑性变形的，突发的断裂。特征：断裂面与正应力垂直，断口平齐而光滑，呈放射状或结晶状。注意：脆性断裂也产生微量塑性变形。
10、断面收缩率小于5为脆性断裂，大于5为韧性断裂。3、何谓拉伸断口三要素？影响宏观拉伸断口的性态的因素有哪些？答：三要素：纤维区，放射区，剪切唇。影响因素：此3个区域的形态，大小和相对位置，因试样形状，尺寸和金属材料的性能以及实验唯独，加载速度和受力状态不同而法神变化，一般来说，材料强度提高，塑性降低，则放射区比例增大，试样尺寸加大，放射区明显增大，而纤维区变化不大4、缺口冲击韧性试验能评定那些材料的低温脆性?那些材料不能用此方法检验和评定？答案：缺口冲击韧性试验能评定的材料是低、中强度的体心立方金属以及Bb，Zn，这些材料的冲击韧性对温度是很敏感的。对高强度钢、铝合金和钛合金以及面心立方金属、陶
11、瓷材料等不能用此方法检验和评定。四、在评定材料的缺口敏感应时，什么情况下宜选用缺口静拉伸试验?什么情况下宜选用缺口偏斜拉伸?什么情况下则选用缺口静弯试验?答案：缺口静拉伸试验主要用于比较淬火低中温回火的各种高强度钢，各种高强度钢在屈服强度小于1200MPa时，其缺口强度均随着材料屈服强度的提高而升高；但在屈服强度超过1200MPa以上时，则表现出不同的特性，有的开始降低，有的还呈上升趋势。缺口偏斜拉伸试验就是在更苛刻的应力状态和试验条件下，来检验与对比不同材料或不同工艺所表现出的性能差异。缺口试样的静弯试验则用来评定或比较结构钢的缺口敏感度和裂纹敏感度。5低温脆性：当试验温度低于某一温度时，材
12、料的韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显降低，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理，断口特征由纤维状变为结晶状。冲击韧度材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力。6现需检验一下材料的冲击韧性，问哪些材料要开缺口？哪些材料不要开缺口？W18Cr4V,Cr12MoV,3Cr2W8V,40CrNiMo,30CrMnSi,20CrMnTi,铸铁需要开缺口的试样：40CrNiMo，30CrMnSi，20CrMnTi不需要开缺口的试样：W18Cr4V，Cr12MoV，3Cr2W8V，铸铁7试述焊接船舶比铆接船舶容易发生脆性破坏的原因。答：因为焊接接口之间会存在裂纹、气孔，而且连接体之间不是同一种材料，导
13、致焊口脆性大，同时焊接时钢铁内部发生了组织变化，但铆接就不一样了，它的抗拉能力很强，不易发生脆性断裂；发生脆性破坏主要是因为抗弯能力小啊。因为焊接船连接靠电焊，焊口脆性大，比如一般用的工具断裂一般就是焊口那，一个道理，根本原因还是焊接的时候钢铁内部发生了组织变化。铆接的就不一样了，也就是靠铆钉、螺栓来连接，它们的抗拉能力是很强的，而且有缓冲，中间有间隙。8.低应力脆断：高强度、超高强度钢的机件，中低强度钢的大型、重型机件在屈服应力以下发生的断裂应力场强度因子：反映裂纹尖端附近区域应力场强度的物理量，用Kt表示16.有一大型板件，材料的=1200MPa，KIc=115MPa*m1/2，探伤发现有
14、20mm长的横向穿透裂纹，若在平均轴向拉应力900MPa下工作，试计算KI及塑性区宽度R0，并判断该件是否安全？解：由题意知穿透裂纹受到的应力为=900MPa根据/的值，确定裂纹断裂韧度KIC是否休要修正因为/=900/1200=，所以裂纹断裂韧度KIC需要修正对于无限板的中心穿透裂纹，修正后的KI为：=塑性区宽度为：=(m)=(mm)比较K1与KIc：因为K1=KIc=115所以：K1KIc，裂纹会失稳扩展,所以该件不安全。17.有一轴件平行轴向工作应力150MPa，使用中发现横向疲劳脆性正断，断口分析表明有25mm深度的表面半椭圆疲劳区，根据裂纹a/c可以确定=1，测试材料的=720MPa
15、，试估算材料的断裂韧度KIC为多少？解：因为/=150/720=，所以裂纹断裂韧度KIC不需要修正对于无限板的中心穿透裂纹，修正后的KI为：KIC=Ycac1/2对于表面半椭圆裂纹，所以，KIC=Y=平面应变断裂韧度疲劳源是疲劳裂纹萌生的策源地，疲劳源区的光亮度最大，因为这里在整个裂纹亚稳扩展过程中断面不断摩擦挤压，故显示光亮平滑，另疲劳源的贝纹线细小。疲劳区的疲劳裂纹亚稳扩展所形成的断口区域，是判断疲劳断裂的重要特征证据。特征是：断口比较光滑并分布有贝纹线。断口光滑是疲劳源区域的延续，但其程度随裂纹向前扩展逐渐减弱。贝纹线是由载荷变动引起的，如机器运转时的开动与停歇，偶然过载引起的载荷变动，使裂纹前沿线留下了弧状台阶痕迹。瞬断区是裂纹最后失稳快速扩展所形成的断口区域。其断口比疲劳区粗糙，脆性材料为结晶状断口，韧性材料为纤维状断口。试述金属表面强化对疲劳强度的影响。答：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。表面强化方法，通常有表面喷丸、滚压、表面淬火及表面化学热处理等。表面喷丸及滚压喷丸是
