材料性能复习资料大学

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1、料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。二、填空根据材料磁滞回线的形状，可将磁性材料分为软磁材料和永磁料性能有何影响？答：1）缺口根部产生应力集中。当这种集中应力达到材料的屈服强度时，便引起缺口根部附近温度tk时，材料由韧性状态变为脆性状态，冲击功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理，断口特征由纤载荷F下，通过测量压痕深度值的大小来表示材料的硬度值。维氏硬度：在一定大小的载荷F下，用两相对面为1立身以立学为先，立学以读书为本参考答案：一、 名词解释顺磁性：铁磁性：磁致伸缩：磁滞效应：剩余磁感应强度：矫顽力：磁滞损耗：热容：比热容：比定压热容：比定容热容：热膨胀：热传导：热导率：蠕变：等强温度

2、：蠕变极限：持久强度：应力松弛：松弛稳定性：疲劳：工件在变动载荷和应变长期作用下，因累积损伤而引起的断裂现象。驻留滑移带：在循环载荷作用下， 即使循环应力未超过材料屈服强度， 也会在表面产生循环 滑移带， 用电解抛光也难以去除， 即使去除了再重新加载后还会在原处出现。 这种永留或再 现的循环滑移带为驻留滑移带。疲劳强度 ：在指定疲劳寿命下，材料能承受的上限循环应力。过载持久值 ：材料在高于疲劳强度的一定应力下工作，发生疲劳断裂的应力循环周次。次载锻炼：材料在低于疲劳强度的应力下先运转一定周次， 可提高机件疲劳强度， 延长使用 寿命的方法。热疲劳 ：由周期变化的热应力或热应变引起的材料破坏。低应

3、力脆断：材料或机件在工作应力并不高， 甚至在远低于屈服极限的情况下， 发生的脆性 断裂。应力场强度因子：综合反映了外加应力、长度、裂纹尖端应力场对裂纹尖端应力场强度的影 响。断裂韧度：当应力或裂纹尺寸增大到临界值时，裂纹尖端应力达到了材料的断裂韧度， 裂纹 失稳扩展导致断裂， 此时的应力长强度因子也达到了一个临界值，称为断裂韧度。断裂强度：裂纹失稳扩展的临界状态所对应的平均应力。J 积分：裂纹尖端区域的应变能，即应力应变的集中程度。低温脆性：当试验温度低于某一温度tk 时，材料由韧性状态变为脆性状态，冲击功明显下降， 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。韧脆转变温度：低

4、于某一温度 tk 后，材料由韧性状态变为脆性状态，冲击功明显下降。tk 即是韧脆转变温度，或称为冷脆转变温度。应力也就突然降低，从而产生屈服现象。另一方面，对于滑移系较少的材料，孪生往往是主要变形机制。孪晶的成残留压痕直径d，求压痕的表面积S。将单位压痕面积承受的平均压力定义为布氏硬度。洛氏硬度：在一定大小的度和应变速率的变化不敏感。如面心立方的铜、铝等金属。3）材料在一定温度区间产生低温脆性转变，这类材料的影响？siys为屈服强度，为位错运动的总阻力，决定于晶体结构和位错i密度；k为度量晶界对强化贡献大立身以立学为先，立学以读书为本迟屈服：对材料施加一大于屈服强度的高速载荷时材料并不立即产生

5、屈服， 而需要经过一段 时间孕育期才开始塑性变形。韧性：是材料塑性变形和断裂全过程吸收能量的能力，是强度和塑性的综合表现。蓝脆：碳钢或某些合金钢在冲击载荷或静载荷作用下， 在一定温度范围内出现脆性。 在该温 度范围内加热钢时，表面氧化色为蓝色，称为蓝脆。缺口敏感性 ：材料因存在三向应力状态和应力应变集中而变脆的倾向，称为缺口敏感性。硬度：衡量材料软硬程度的一种力学性能。布氏硬度： 用一定大小的载荷 F，把直径为 D 的淬火钢球或硬质合金球压入试样表面， 保持 规定时间后卸除载荷， 测量试样表面的残留压痕直径d，求压痕的表面积 S。将单位压痕面 积承受的平均压力定义为布氏硬度。洛氏硬度：在一定大

6、小的载荷 F 下， 通过测量压痕深度值的大小来表示材料的硬度值。维氏硬度：在一定大小的载荷 F 下，用两相对面为 136o 的金刚石四棱锥体，测量压痕表面 积 S，将单位压痕面积承受的平均压力定义为维氏硬度。弹性模数： 弹性模数在数值上等于弹性应力， 即弹性模数是产生 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-塑性变形是的应力。弹性比功 ：又称为弹性比能或应变比能，是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。滞弹性：又称为弹性后效，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。粘弹性：是指材料在外

7、力作用下， 弹性和粘性两种变形机理同时存在的力学行为。伪弹性：是指在一定温度下， 当应力达到一定水平后，金属和合金将产生应力诱发马氏体相 变， 伴随应力诱发相变产生大幅度的弹性变形的现象。包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形， 而后再同向加载， 规定参与伸长应力 增加， 反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。内耗：在非理想弹性的情况下， 由于应力和应变不同步，有一部分加载变形功被材料所吸收， 这一被吸收的功称为材料的内耗。塑性变形：材料微观结构的相邻部分产生永久性位移，并不引起材料破裂的现象。屈服：外力达到一定程度后，材料开始产生不均匀的塑性变形， 此过程中， 外力不增加或上 下波动

8、的情况下，试样仍然继续伸长，称为屈服。应变强化： 材料在应力作用下进入塑性变形阶段后，随着变形量的增大， 形变应力不断提高 的现象。抗拉强度： 材料在承受拉伸载荷时的实际承载能力， 对应拉伸试验中拉断过程中最大实验力 所对应的应力。缩颈： 一些金属材料在拉伸实验时，变形集中于局部区域的特殊状态。塑性： 材料断裂前产生塑性变形的能力。超塑性： 材料在一定条件下呈现非常大的伸长率（约 1000%）而不发生缩颈和断裂的现象。断裂： 固体材料在力的作用下分成若干部分的现象。剪切断裂： 材料在切应力作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂。解理断裂： 在正应力作用下， 沿特定晶面发生的脆性穿晶断裂。理论断裂强

9、度： 在外加正应力作用下， 将晶体中的两个原子面沿垂直于外力方向拉断所需的 应力。韧性： 指材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 二、 填空 1、 根据材料磁滞回线的形状， 可将磁性材料分为_软磁材料_和_永磁材料（硬磁材料）_。增加位错运动速率，这就是上屈服点的由来。材料一旦屈服，可动位错大大增加，位错运动速度必然下降，相应的逆的。可逆的变形是弹性变形，不可逆的变形是塑性变形。1材料的非理想弹性行为大致可以分为滞弹性、粘弹性、伪弹性及包申格效应等几种类型。1金属材料的屈服过程主要是位错的运动。纯金属单晶体的屈服强度从理论上再同向加载，规定参与伸长应力增加，反向加载，规定残余伸长应力降低的

10、现象。内耗：在非理想弹性的情况下，立身以立学为先，立学以读书为本2、 材料被磁化后对磁场将产生影响，使磁场减弱的物质称为_抗磁性材料_，使磁场略有 增强的为_顺磁性材料_，使磁场强烈增加的为_铁磁性材料_。3、 晶格振动按频率高低划分，有_声频支振动_和_光频支振动_两类。4、 固体中的导热主要是由_晶格振动（格波） _和_自由电子_的运动来实现。5、 随着温度升高，金属材料的强度极限_降低_，断裂方式由_晶内断裂_逐渐向_沿晶断裂_过渡。6、 典型疲劳断口具有 3 个特征区，分别是_疲劳源_、_疲劳裂纹扩展区_、_瞬 断区_。7、 在非对称循环应力作用下，疲劳应力判据为_ r _。8、 杂质

11、元素 S、P、Pb 等使钢的韧性下降， 这是由于他们偏聚于_晶界_，降低_晶界表面能_，产生沿晶脆性断裂， 同时降低脆断应力。9、 应力状态软性系数越大，表示应力状态越软，材料越易于产生 塑性变形； 应力状态软 性系数越小，表示应力状态越硬，则材料越容易产生 脆性断裂 。10、 按加载方式， 硬度实验方法基本上可以分为 压入法 和 刻划法 。11、 在硬度实验的压入法中， 根据加载速率的不同分为 动载压入法 和 静载压入法。12、 在液压万能材料试验机、扭转试验机和疲劳试验机等设备，如欲测定下列材料的塑 性， 需采用何种设备。40CrNiMo 调质钢采用 万能材料试验机 ，20Cr 渗碳淬火钢

12、采用 扭转试验机 ，W18Cr4V 钢淬火回火试样采用 扭转试验机 ，灰铸铁试样采用万能试验机。13、 材料的变形分为可逆和不可逆的。 可逆的变形是 弹性变形 ，不可逆的变形是 塑性变形 。14、 材料的非理想弹性行为大致可以分为 滞弹性 、 粘弹性 、伪弹性 及 包 申格效应 等几种类型。15、 金属材料的屈服过程主要是位错的运动。纯金属单晶体的屈服强度从理论上讲是位错开动所需的 临界切应力 ，其值由位错运动所受的各种阻力决定。这些阻力包括 晶格阻力，和 位错间交互作用产生的阻力 等。16、 产生超塑性的条件是： 超细晶粒 、 合适的变形条件 、 应变速率敏感指数较高 。17、 断裂分为多种

13、类型。 按照断裂前与断裂过程中材料的宏观塑性变形的程度， 断裂分 为 脆性断裂 与 韧性断裂 ；按照晶体材料断裂时裂纹扩展的途径，分为 穿晶 断裂 和 沿晶断裂 ；按照微观断裂机理，分为 解理断裂 和 剪切断裂 ；按 照作用力的性质还可分为 正断 和 切断 等。18、 中、低碳钢静拉伸断裂时，为韧性断裂，断口一般呈杯锥状，由 纤维区、 放射 区 、 剪切唇 等 3 个区域组成，此即断口特征三要素。19、三、 问答1、 试说明材料产生铁磁性的条件。2、 试画出磁滞回线；标明各特征点符号，说出特征点的含义；简述磁滞回线的形成过程。应力场强度的影响。断裂韧度：当应力或裂纹尺寸增大到临界值时，裂纹尖端

14、应力达到了材料的断裂韧度，裂纹失作用下进入塑性变形阶段后，随着变形量的增大，形变应力不断提高的现象。抗拉强度：材料在承受拉伸载荷时的是韧脆转变温度，或称为冷脆转变温度。立身以立学为先，立学以读书为本迟屈服：对材料施加一大于屈服强度的率（约1000%）而不发生缩颈和断裂的现象。断裂：固体材料在力的作用下分成若干部分的现象。剪切断裂：立身以立学为先，立学以读书为本3、 试比较同一材料在非晶体、多晶体、单晶体等不同状态下的热导率大小，并解释原因。4、 试述化学组成对材料热导率的影响。5、 晶粒尺寸对金属材料高温力学性能有什么因素？6、 疲劳破坏有何特点？答： 1 ）是一种潜藏的突发性破坏。静载下显示韧性或脆性的材料，在疲劳破坏前均不会发 生明显的塑性变形，呈脆性断裂。2 ）属于低应力循环延时断裂。3 ）对缺陷（如缺口、裂纹、组织）十分敏感。7、 采用哪些表面强化工艺可以抑制材料表面疲劳裂纹的萌生和扩展？为什么？答：采用表面喷丸、表面滚压、避免淬火、表面热处理等工艺， 可以抑制材料表面疲劳裂纹 的萌生和扩展。因为：一方面， 表面强化工艺提高机件表面塑性变形的抗力， 使裂纹难于萌 生和扩展； 另一方面， 这些工艺在材料表面形成残余压应力， 有效抵消部分表层工作的拉应