抗拉强度 σb:材料对最大均匀塑性变形的抗力屈服强度 σ0.2:规定残余伸长率为0.2%时的应力断后伸长率δ%:指试样拉断后标据的伸长与原始坐标据的百分比断面收缩率ψ%:式样拉断后,缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比弹性极限E: 屈服强度 σS定义:材料开始塑性变形的应力.
比例极限σP:应力-应变曲线上符合线性关系的最高应力。 弹性极限σel:材料能够完全弹性恢复的最高应力。
屈服强度σ0. 2或σys:以规定发生一定的残留变形为标准,通常为0.2%残留变形的应力作为屈服强度。
最大力下的总伸长率σgt:指试样拉伸到最大力时标据的总伸长与原始标据的百分比 静载拉伸试验指在室温下、缓慢加载等条件下进行。
弹性模量:E(G)当应变为一个单位时,弹性模量即为弹性应力,即产生100%弹性变形时所需要的应力。
刚度:材料在外载荷下抵抗弹性变形的能力。与E、横截面积有关
弹性变形及其物理本质:外力引起原子间距的变化,即位移,在宏观上即弹性变形。弹性性能与特征是原子间结合力的宏观表现,本质上决定于晶体的电子结构,而不依赖于其显微组织。
包申格效应定义:金属材料预先经少量塑性变形(<1%-4%)后再同向加载,弹性极限与屈服强度升高;若反向加载,则弹性极限与屈服强度降低,这一现象称为。 塑性的定义:指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。 常用的塑性指标:断后伸长率 和断面收缩率ψ表示。
塑性的意义与影响因素:对机件来讲,都要求材料具有一定的塑性,以防止机件偶然过载时产生突然破坏。
影响因素:1.溶质元素会降低铁素体的塑性;2.钢的塑性受碳化物体积比以及形状的影响;3.细化颗粒可使材料的塑性增加。
滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随着时间延长产生的附加弹性应变的现象。 弹性比功:应力-应变曲线下弹性范围所吸收的变形功的能力。
增大弹性模量的途径:主要取决于结合键的本性和原子间的结合力,而材料的成分和组织对
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它的影响不大,可以说它是一个对组织不敏感的性能指标(对金属材料),而对高分子和陶瓷E对结构和组织敏感。
形变强化(应变硬化):金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力,这就是形变强化性能。应变硬化指数n反映了金属材料抵抗均匀塑性变形的能力,表征金属材料应变硬化的性能指标。多由位错增值、运动受阻所致。
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,也叫金属的内耗 常见的塑性变形方式为滑移和孪生
穿晶断裂与沿晶断裂:多晶金属断裂时,裂纹扩展的路径可能不同,穿晶断裂的裂纹穿过晶体内,而沿晶断裂的裂纹沿晶界扩展。
韧性断裂:指金属断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程中不断消耗能量。断裂面一般平行最大切应力并与主应力成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
脆性断裂:脆性断裂的宏观特征,理论上讲,是断裂前不发生塑性变形,而裂纹的扩展速度往往很快,接近音速。脆性断裂前无明显的征兆可寻,且断裂是突然发生的,因而往往引起严重的后果。因此,防止脆断。
解理断裂: 是指金属材料在一定条件下(如低温),当外加正压力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂;由于与大理石的断裂相似,所以称这种晶体学平面为解理面
微观特征:解里台阶、河流花样、舌状花样 原子间结合力越高,则弹性膜量、熔点就越高。 第二章
应力状态软性系数:一个材料的塑性或脆性并不是绝对的为了表示应力状态对材料塑性变形的影响,引入应力状态软性系数α
抗压强度σbc:单位试样被压至破坏过程中的最大应力σbc 硬度:指金属在表面上的不大体积内抵抗变形或者破裂的能力。
缺口敏感度: 为NSR=σbn/σb是有缺口试样的抗拉强度与无缺口试样的抗拉强度的比值。表
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示缺口的存在对试样抗拉强度的影响程度或材料对缺口的敏感程度。
缺口的两个效应;1应力集中,改变了缺口前方的应力状态。2塑性降低,强度增高,增加变脆倾向
硬度:表征金属材料软硬程度的一种性能。 硬度测量的方法:
布氏硬度HBW洛氏硬度HR维氏硬度:HV努氏硬度:HK肖氏硬度:HS里氏硬度:HL 硬度测定:1渗碳层的硬度分布---- HK或-显微HV 2淬火钢-----HRC(C标尺测得的洛氏硬度) 3灰铸铁-----HB 4鉴别钢中的隐晶马氏体和残余奥氏体-----显微HV或者HK 5仪表小黄铜齿轮-----HV 6龙门刨床导轨-----HS(肖氏硬度)或HL(里氏硬度) 7渗氮层-----HV 8高速钢刀具-----HRC 9退火态低碳钢-----HB 10硬质合金----- HRA(A标尺测得的洛氏硬度)
工程材料力学性能名词解释(2)
时间:2011-04-19 18:19 来源:未知 作者:admin 点击: 次
第三章
低温脆性:在试验温度低于某一温度tk时,会由韧性状态转变未脆性状态,冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂,断口特征由纤维状转变为结晶状。 韧脆转变温度:材料在低于某一温度tk时,会由韧性状态转变未脆性状态,tk称为韧脆转变温度。
体心立方金属的低温脆性比面心立方金属的低温脆性显著 Ak、Akv:冲击吸收功,表不同缺口式样测得的冲击吸收功 NDT:拉伸侧表面裂纹发展到一侧边或两边的最高温度为NDT。
FTE:即为冲击吸收功——温度曲线低中阶能与高阶能的平均值对应的温度
FATT50:通常去结晶区面积占整个断口面积的50%是的温度为tk记为FATT50。反映了裂纹扩展变化特征。 第四章
裂纹扩散的三种类型:
1张开型(I型)裂纹扩展(最危险,容易引起脆性断裂(常用))2滑开型(II型)裂纹扩展3撕开型(III型)裂纹扩展
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断裂韧度:应力强度因子K1是描写裂纹尖端应力场强弱程度的复合力学参量,可将它看作推动裂纹扩展的动力。对于受载的裂纹体,当K1增大到某一临界值时,裂纹尖端足够大的范围内应力达到了材料的断裂强度,裂纹便失稳扩展而导致断裂。这一临界值便称为断裂韧度Kc或K1c。
KI称为I型裂纹的应力场强度因子,它是衡量裂纹顶端应力场强烈程度的函数,决定于应力水平、裂纹尺寸和形状。 K1c:临界或失稳状态的KI
KI、KIC判据:裂纹的应力场强度因子与其断裂韧度相比较,若裂纹要失稳扩展脆断,则应有:Ki大于等于Kic
5意义:KC平面应力断裂韧度(薄板受力状态)、KIC平面应变断裂韧度(厚板受力状态) 裂纹尖端附近塑性区的形状和尺寸:平面应力比平面应变大
平面应变的塑性区宽度逼平面应力的小得多,前者仅为后者的1/6,因此,平面应变是一种最硬的应力状态,其塑性区最小。
断裂韧度Kic的测试式样条件:保证裂纹尖端附近处于平面应变和小范围屈服状态。 第五章:
疲劳:金属在变动应力和应变长期作用下,由于积累损伤而引起的断裂现象
变动载荷:定义:变动载荷是引起疲劳破坏的外力,指载荷大小,甚至方向均随时间变化的载荷,在单位面积上的平均值为变动应力
循环应力:对称交变应力、脉动应力、波动应力、不对称交变应力 疲劳断口具有三个形貌不同的区域:疲劳源、疲劳区、瞬断区、
疲劳曲线:是疲劳应力与疲劳寿命的关系曲线,即S-N曲线,是确定疲劳极限、建立疲劳应力判据的基础。
高周疲劳特点:断裂寿命较长,Nf>105周次,断裂应力水平较低,σ<σs,也称低应力疲劳,一般常见的疲劳都属于此类。
低周疲劳特点:断裂寿命较短,Nf=(104-105)周次,断裂应力水平较高,σ≥σs,往往有塑性应变出现,也称高应力疲劳或应变疲劳。
疲劳门槛值:△Kth是疲劳裂纹不扩展的△K(应力强度因子范围)临界值,称为疲劳裂纹扩
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展门槛值。表示材料阻止疲劳裂纹开始扩展的性能 影响疲劳强度的主要因素:
(1)表面状态的影响:1应力集中:机件表面的缺口应力集中,往往是引起疲劳破坏的主要原因。2表面粗糙度:表面的微观几何形状,如刀痕、擦伤和磨裂等,都能像微小而锋利的缺口一样,引起应力集中,降低疲劳极限。表面粗糙度越低,材料的疲劳极限越高;表面粗糙度越高,材料的疲劳极限越低;材料强度越高,表面粗糙度对疲劳极限的影响越显著。表面脱碳、氧化等缺陷也会降低疲劳强度。(2)残余应力的影响:残余应力可以与外加工作应力叠加,构成合成总应力。叠加残余压应力,总应力减小,叠加残余拉应力,总应力增大。因此,机件表面残余应力状态对疲劳强度(主要低应力高周疲劳强度)有显著影响。残余压应力提高疲劳强度;残余拉应力降低疲劳强度
疲劳缺口敏感度:金属材料在交变载荷作用下的缺口敏感性用疲劳缺口敏感度qf来评定qf=(Kf-1)/(kt-1) Kt为理论应力集中系数,kf为疲劳缺口系数。kf为光滑试样与缺 口试样疲劳极限之比kf =σ-1/σ-1N
提高门槛值:喷丸强化,尤其能提高强度钢,在高应力比r条件下进行喷丸强化可以大幅度提高门槛值 第六章
应力腐蚀:金属在拉应力和化学介质的共同作用下引起的脆性断裂叫应力腐蚀。 应力腐蚀产生的条件
1、应力 机件所承受的应力包括工作应力和残余应力。
2、化学介质 只有在特定的化学介质中,某种金属材料才能产生应力腐蚀。
3、金属材料 纯金属不会产生应力腐蚀,所有合金对应力腐蚀都有不同程度的敏感性 K1应力场强度因子。K1scc应力腐蚀临界应力场强度因子
σscc:不发生应力腐蚀的临界值Kice应力腐蚀门槛值KIHEC:氢滞延滞断裂门槛值da/dt应力腐蚀裂纹扩展速率
氢蚀:氢与金属中的第二相作用生成高压气体,使机体金属晶界结合力减小而最终断裂 的现象。
白点:在熔炼时,若钢中含有过量的氢,且未能扩散逸出,这在冷却时聚集到缺陷处,形成
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