材料力学性能名词解释部分
材料的力学性能包括

材料的力学性能包括材料的力学性能是指材料在外力作用下所表现出的力学特性,包括强度、韧性、硬度、塑性等方面。
这些性能对于材料的选择、设计和应用具有重要的指导意义。
下面将分别介绍材料的力学性能。
首先,强度是材料抵抗外力破坏的能力。
材料的强度可以分为拉伸强度、压缩强度、剪切强度等。
拉伸强度是指材料在拉伸作用下抵抗破坏的能力,压缩强度是指材料在压缩作用下抵抗破坏的能力,剪切强度是指材料在剪切作用下抵抗破坏的能力。
强度的大小直接影响着材料的使用安全性和可靠性,因此在材料选择和设计中需要充分考虑材料的强度。
其次,韧性是材料在外力作用下抵抗破坏的能力。
韧性是材料抵抗断裂的能力,通常用断裂韧性来表示。
断裂韧性是指材料在受到外力作用下能够吸收能量并抵抗断裂的能力。
韧性越大,材料在外力作用下越不容易发生断裂,具有更好的抗破坏能力。
因此,韧性是衡量材料抗破坏能力的重要指标之一。
另外,硬度是材料抵抗划伤、压痕和穿透的能力。
硬度是材料抵抗外力作用而不易产生形变或破坏的能力。
硬度的大小直接影响着材料的耐磨性和耐久性,对于一些需要长期使用的材料来说,硬度是一个非常重要的性能指标。
最后,塑性是材料在外力作用下发生形变的能力。
塑性是指材料受到外力作用后能够发生持久性形变的能力,通常用屈服点和延伸率来表示。
塑性越大,材料在外力作用下发生形变的能力越强,具有更好的加工性能和变形能力。
总的来说,材料的力学性能是材料在外力作用下所表现出的力学特性,包括强度、韧性、硬度、塑性等方面。
这些性能直接影响着材料的使用安全性、耐久性和加工性能,对于材料的选择、设计和应用具有重要的指导意义。
因此,在材料研究和工程应用中,需要充分考虑材料的力学性能,以确保材料的使用安全和可靠。
工程材料力学性能

工程材料力学性能工程材料力学性能第一章、金属在单向静拉伸载荷下的力学性能一、名词解释?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功能。
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。
?循环韧性:金属材料在交变载荷(震动)下吸收不可逆变形功的能力,称为金属的循环韧性,也叫金属的内耗。
?包申格效应:金属材料经过预先加载产生多少塑性变形(残余应力为1%~4%),卸载后再同向加载,规定残余伸长应力(弹性极限或屈服强度)增加;反向加载,规定残余伸长应力降低(特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零)的现象,称为包申格效应。
?塑性:指金属材料断裂前发生塑性变形(不可逆永久变形)的能力。
金属材料断裂前所产生的塑性变形由均匀塑性变形和集中塑性变形两部分构成。
?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。
?脆性:脆性相对于塑性而言,一般指材料未发生塑性变形而断裂的趋势。
?解理面:因解理断裂与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。
?解理刻面:实际的解理断裂断口是由许多大致相当于晶粒大小的解理面集合而成的,这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
?解理台阶:解理裂纹与螺型位错相交而形成的具有一定高度的台阶称为解理台阶。
?河流花样解理台阶沿裂纹前段滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大。
当汇合台阶高度足够大时,便成为了河流花样。
?穿晶断裂与沿晶断裂:多晶体金属断裂时,裂纹扩展的路径可能是不同的。
裂纹穿过晶内的断裂为穿晶断裂;裂纹沿晶界扩展的断裂为沿晶断裂。
穿晶断裂和沿晶断裂有时候可以同时发生。
二、下列力学性能指标的的意义?E(G):弹性模量,表示的是材料在弹性范围内应力和应变之比;?σr:规定残余伸长应力,表示试样卸除拉伸力后,其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力;常用σ0.2表示材料的规定残余延伸率为0.2%时的应力,称为屈服强度;σs:屈服点,表示呈屈服现象的金属材料拉伸时,试样在外力不断增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力称为屈服点。
材料力学性能名词解释部分

力学性能指标及定义:脆性材料:弹性变形,然后断裂塑性材料:弹性变形,塑性变形低塑性变形材料:无颈缩高塑性材料:有颈缩弹性:是材料的可逆变形。
本质:晶体点阵内的原子具有抵抗相互分开、接近或剪切移动的性质。
弹性模量Ε:表明材料对弹性形变的抗力,代表了材料的刚度。
(斜率)弹性极限ζe:材料发生最大弹性形变时的应力值。
弹性比功W e:材料吸收变形功而又不发生永久变形的能力。
W e=1/2ζeεe=εe2/2Ε(面积)普弹形变(高分子):应力与应变的关系符合胡克定律,变形由分子链内部键长和键角发生变化产生。
高弹形变(高分子):分子链在外力作用下,原先卷曲的链沿受力方向逐渐伸展产生,伸展长度与应力不成线性关系。
弹性的不完整性:应变滞后于应力。
本质:组织的不均匀性,使材料受应力作用时各晶粒的应变不均匀或应变明显受时间的影响。
弹性后效:加载时应变落后于应力而和时间有关的现象称为正弹性后效;反之,卸载时应变落后于应力的现象称为反弹性后效。
弹性滞后:由于正反弹性后效使得应力-应变得到的封闭回线内耗:加载时消耗于材料的的变形功大于卸载时材料所放出的变形功,因而有部分变形功被材料所吸收,这被吸收的功为内耗。
(例子:①音响效果好的元件要求内耗小such as音叉、琴弦等②机件在运转时常伴有振动,需要良好的消振材料such as灰口铸铁)包申格效应:金属材料预先经少量塑性变形后再同向加载,弹性极限升高,反之降低的现象。
与位错运动所受阻力有关。
(例子:高速运转部件预先进行高速离心处理,有利于提高材料的抗变形能力。
)超弹性材料:材料在外力作用下产生远大于其弹性极限时的应变量,外力去除自动恢复其变形的现象。
脆性:弹性极限前断裂(断裂前不产生塑性变形的性质)韧性:断裂前单位体积材料所吸收的变性能和断裂能,即外力所作的功①弹性变形能②塑性变形能③断裂能塑性:材料在断裂前发生的永久型变形(不可逆变形)塑性变形:位错在外力的作用下发生滑移和孪生。
材料力学性能

材料力学性能材料力学性能是指材料在外力作用下所表现出的力学特性,包括材料的强度、韧性、硬度、塑性等。
这些性能直接影响着材料在工程领域的应用,因此对材料力学性能的研究和评价显得尤为重要。
首先,强度是材料力学性能中的重要指标之一。
材料的强度是指材料抵抗外力破坏的能力,通常用抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等来表示。
不同材料的强度差异很大,例如金属材料的强度通常较高,而塑料和橡胶等材料的强度相对较低。
材料的强度直接影响着材料在工程中的承载能力和使用寿命。
其次,韧性是衡量材料抵抗断裂的能力。
韧性高的材料在受到外力作用时能够延展变形而不易断裂,这对于一些需要承受冲击或振动载荷的工程结构来说尤为重要。
例如,航空航天领域对材料的韧性要求较高,以确保飞行器在受到外部冲击时能够保持结构完整。
此外,硬度是材料力学性能中的重要参数之一。
材料的硬度是指材料抵抗划痕和压痕的能力,通常用洛氏硬度、巴氏硬度等来表示。
硬度高的材料通常具有较好的耐磨性和耐腐蚀性,适用于一些对材料表面要求较高的工程领域,例如汽车制造、船舶建造等。
最后,塑性是材料力学性能中的重要特性之一。
材料的塑性是指材料在受到外力作用时能够发生塑性变形而不断裂,这对于一些需要进行成形加工的工程材料来说尤为重要。
例如,金属材料的塑性使其能够通过锻造、轧制等工艺进行成形,从而制备出各种复杂的零部件。
综上所述,材料力学性能是材料工程领域中的重要研究内容,不同的材料力学性能对材料的应用具有重要的影响。
因此,对材料力学性能的研究和评价具有重要的意义,可以为工程领域的材料选择和设计提供重要的参考依据。
工程材料名词解释

工程材料名词解释一、性能㈠使用性能1、力学性能⑴刚度:材料抵抗弹性变形的能力。
指标为弹性模量:⑵强度:材料抵抗变形和破坏的能力。
指标:抗拉强度σ b—材料断裂前承受的最大应力。
屈服强度σ s—材料产生微量塑性变形时的应力。
条件屈服强度σ 0.2—残余塑变为0.2%时的应力。
疲劳强度σ -1—无数次交变应力作用下不发生破坏的最大应力。
⑶塑性:材料断裂前承受最大塑性变形的能力。
指标为⑷硬度:材料抵抗局部塑性变形的能力。
指标为HB、HRC。
⑸冲击韧性:材料抵抗冲击破坏的能力。
指标为αk.材料的使用温度应在冷脆转变温度以上。
⑹断裂韧性:材料抵抗内部裂纹扩展的能力。
指标为K1C。
2、化学性能⑴耐蚀性:材料在介质中抵抗腐蚀的能力。
⑵抗氧化性:材料在高温下抵抗氧化作用的能力。
3、耐磨性:材料抵抗磨损的能力。
㈡工艺性能1、铸造性能:液态金属的流动性、填充性、收缩率、偏析倾向。
2、锻造性能:成型性与变形抗力。
3、切削性能:对刀具的磨损、断屑能力及导热性。
4、焊接性能:产生焊接缺陷的倾向。
5、热处理性能:淬透性、耐回火性、二次硬化、回火脆性。
二、晶体结构㈠纯金属的晶体结构1、理想金属⑴晶体:原子呈规则排列的固体。
晶格:表示原子排列规律的空间格架。
晶胞:晶格中代表原子排列规律的最小几何单元.⑵三种常见纯金属的晶体结构⑶立方晶系的晶面指数和晶向指数①晶面指数:晶面三坐标截距值倒数取整加()②晶向指数:晶向上任一点坐标值取整加[ ]立方晶系常见的晶面和晶向⑷晶面族与晶向族指数不同但原子排列完全相同的晶面或晶向。
⑸密排面和密排方向——同滑移面与滑移方向在立方晶系中,指数相同的晶面与晶向相互垂直。
2、实际金属⑴多晶体结构:由多晶粒组成的晶体结构。
晶粒:组成金属的方位不同、外形不规则的小晶体.晶界:晶粒之间的交界面。
⑵晶体缺陷—晶格不完整的部位①点缺陷空位:晶格中的空结点。
间隙原子:挤进晶格间隙中的原子。
置换原子:取代原来原子位置的外来原子。
材料力学性能名词解释

材料力学性能名词解释名词解释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。
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: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。
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。
10,耐磨性:耐磨性是材料抵抗磨损的性能。
论述1,影响屈服强度的因素:①内因:a金属的本性及晶格类型。
不同的金属其晶格类型,位错运动所受的阻力不同,故彼此的屈服强度不同。
b晶粒大小和亚结构晶粒尺寸↓→晶界↑→位错运动障碍数目↑→σs↑(细晶强化)c溶质元素.溶质原子和溶剂原子直径不同→形成晶格畸变应力场→该应力场和位错应力场产生交互作用→位错运动受阻→σs↑(固溶强化)d第二相的影响 1.第二相质点本身能否变形2.第二相的强化效果还与其尺寸、形状、数量、分布以及第二相与基体的强度、塑性和应变硬化特性、两相之间的晶体学配合和界面能等因素有关②外因:a温度,T↑→金属材料的屈服强度↓,但金属晶体结构不一样,其变化趋势不一样。
b应变速率,应变速率↑→金属材料的强度↑,但屈服强度随应变速率的变化比抗拉强度的变化要剧烈得多c应力状态,切应力分量愈大→愈有利于塑性变形→屈服强度愈低2,影响韧脆转变的因素:①冶金因素:a晶体结构,体心立方金属及其合金存在低温脆性。
材料性能学复习资料

第一篇材料的力学性能第一章材料的弹性变形一、名词解释1、弹性变形:外力去除后,变形消失而恢复原状的变形。
P42弹性模量:表示材料对弹性变形的抗力,即材料在弹性变形范围内,产生单位弹性应变的需应力。
P103、比例极限:是保证材料的弹性变形按正比例关系变化的最大应力。
P154、弹性极限:是材料只发生弹性变形所能承受的最大应力。
P155、弹性比功:是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。
P156、包格申效应:是指金属材料经预先加载产生少量塑性变形(残余应变小于4%),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。
P207、内耗:在加载变形过程中,被材料吸收的功称为内耗。
P21二、填空题1、金属材料的力学性能是指在载荷作用下其抵抗(变形)和(断裂)的能力。
P22、低碳钢拉伸试验的过程可以分为(弹性变形)、(塑性变形)和(断裂)三个阶段。
P2三、选择题1、表示金属材料刚度的性能指标是( B )。
P10A 比例极限B 弹性模量C 弹性比功2、弹簧作为广泛应用的减振或储能元件,应具有较高的(C)。
P16A 塑性B弹性模量C弹性比功D硬度3、下列材料中( C )最适宜制作弹簧。
Mn C T12 钢A 08钢B 45钢C 60Si24、下列因素中,对金属材料弹性模量影响最小的因素是(D)。
A 化学成分B 键合方式C 晶体结构D 晶粒大小四、问答题影响金属材料弹性模量的因素有哪些?为什么说它是组织不敏感参数?答:影响金属材料弹性模量的因素有:键合方式和原子结构、晶体结构、化学成分、温度及加载方式和速度。
弹性模量是组织不敏感参数,材料的晶粒大小和热处理对弹性模量的影响很小。
因为它是原子间结合力的反映和度量。
P11第二章材料的塑性变形一、名词解释1、塑性变形:材料在外力的作用于下,产生的不能恢复的永久变形。
P242、塑性:材料在外力作用下,能产生永久变形而不断裂的能力。
P523、屈服强度:表征材料抵抗起始塑性变形或产生微量塑性变形的能力。
材料性能学名词解释大全

名词解释第一章:弹性比功: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。
滞弹性:是材料在加速加载或者卸载后,随时间的延长而产生的附加应变的性能,是应变落后于应力的现象。
粘弹性:是指材料在外力的作用下,弹性和粘性两种变形机理同时存在的力学行为。
内耗:在非理想弹性变形过程中,一部分被材料所吸收的加载变形功。
塑性:材料断裂前产生塑性变形的能力。
韧性:是材料力学性能,是指材料断裂前吸取塑性变形攻和断裂功的能力。
银纹:是高分子材料在变形过程中产生的一种缺陷,由于它密度低,对光线反射高为银色。
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。
脆性断裂:是材料断裂前基本不产生明显的宏观塑性变形,没有明显预兆,而是突然发生的快速断裂过程。
韧性断裂:是指材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的断裂过程。
解理断裂:在正应力作用下,由于原子间结合键的破坏引起的沿特定晶面发生的脆性穿晶断裂。
剪切断裂:是材料在切应力作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂。
河流花样:两相互平行但出于不同高度上的解理裂纹,通过次生解理或撕裂的方式相互连接形成台阶,同号台阶相遇变汇合长大,异号台阶相遇则相互抵消。
当台阶足够高时,便形成河流花样。
解理台阶:不能高度解理面之间存在的台阶韧窝:新的微孔在变形带内形核、长大、聚集,当其与已产生的裂纹连接时,裂纹便向前扩展形成纤维区,纤维区所在平面垂直于拉伸应力方向,纤维区的微观断口特征为韧窝。
2 材料的弹性模数主要取决因素:1)键合方式和原子结构2)晶体结构3)化学成分4)微观组织5)温度6)加载方式3决定金属材料屈服强度的因素1)晶体结构2)晶界与亚结构3)溶质元素4)第二相5)温度6)应变速率与应力状态4 金属的应变硬化的实际意义1)在加工方面:利用应变硬化和塑性变形的合理配合,可使金属进行均匀的塑性变形,保证冷变形工艺的顺利实施2)在材料应用方面:应变硬化可以使金属机件具有一定的抗偶然过载能力,保证机件的安全使用。
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以下整理,仅供参考!!!试卷相关名词解释:(1) 河流花样:解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。
是解理台阶的一种标志。
(从垂直于解理面的方向上观察台阶的存在,就看到“河流花样”)(2) 滞弹性:应变落后于应力而和时间有关的现象。
(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)(3) 过载损伤:金属在高于疲劳极限的应力水平下运转一定周次后,其疲劳极限或疲劳寿命减小,就造成了过载损伤。
(4) 热疲劳:凡是由于温度周期变化引起零件或构件的自由膨胀和收缩,而又因这种膨胀和收缩受到约束,产生了交变热应力。
由这种交变热应力引起的破坏就叫热疲劳。
(5)接触疲劳:两接触面做滚动或滚动加滑动摩擦时,在交变接触压应力长期作用下,材料表面因疲劳损伤,导致局部区域产生小片金属剥落而使材料损失的现象。
(6) 凿削式磨粒磨损:从表面上凿削下大颗粒金属,摩擦面有较深沟槽。
韧性材料——连续屑,脆性材料——断屑。
(7)粘着磨损:又称咬合磨损,在滑动摩擦条件下,当摩擦副相对滑动速度较小时发生的。
(8) 内部氢脆:内部氢脆:金属材料在冶炼与加工如酸洗、电镀、焊接、热处理等过程中吸收了大量的氢。
即材料在受载荷前其内部已有足够的氢引起氢脆,称为内部氢脆。
(9)氢致延滞断裂:高强度钢或α+β钛合金中,含有适量的处于固溶状态的氢,在低于屈服强度的应力持续作用下,经一段孕育期后,在金属内部特别是在三向拉应力区形成裂纹,裂纹逐步扩展,最后突然发生脆性断裂。
这种由于氢的作用而产生的延滞断裂现象称为氢滞延滞断裂。
(10)扩散蠕变:在高温条件下,晶体内空位将从受拉晶界向受压晶界迁移,原子则朝相反方向流动,致使晶体逐渐产生伸长的蠕变。
(11) 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。
(12) 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。
(13) 韧脆转变温度:材料由韧性状态变为脆性状态的转变温度。
(除面心立方金属外,其它的金属随温度降低可能变脆。
就是说,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。
其标志为冲击功明显下降,断口由纤维状变为结晶状,断裂机理由微孔聚集型转变为穿晶解理。
这就是低温脆性。
特定温度Tk称为韧脆转变温度)(14) 循环软化:若材料在恒定应变幅循环作用下,随循环周次增加,应力不断减小,称为循环软化。
(15) 循环硬化:若材料在恒定应变幅循环作用下,随循环周次增加,应力不断增加,称为循环硬化。
(16)应力腐蚀:金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下,经过一段时间后所产生的低应力脆断现象。
(17) 脆性断裂:是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑性变形,没有明显征兆,十分危险。
(18) 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。
(19) 里氏硬度:采动载荷试验法,它是用规定质量的冲头在弹力作用下以一定速度冲击试样表面,用冲头的回弹速度表征金属的硬度值。
(20) 张开型(Ⅰ型)裂纹:拉应力垂直作用于裂纹扩展面,裂纹沿作用力方向张开,沿裂纹面扩展的裂纹。
(21) 驻留滑移带:在交变载荷作用下,在部分晶粒的一些部位出现滑移带。
这种滑移是在应力低于屈服强度就已发生。
在局部地区形成滑移带。
即滑移很不均匀。
同时,如果将试样上已出现的滑移带电解抛光,重新作疲劳试验。
新出现的滑移带仍在原来滑移带的位置出现。
这表明滑移是集中在材料内形变抗力较低的弱的区域。
当循环次数较多时,电解抛光不能完全抛掉。
这种抛光后仍留下的滑移带称为驻留滑移带。
这种驻留滑移带是交变载荷下不均匀塑性变形的表现。
(22)白点:当钢中含有过量的氢时,随着温度降低氢在钢中的溶解度减小。
如果过饱和的氢未能扩散逸出,便聚集在某些缺陷处而形成氢分子。
此时,氢的体积发生急剧膨胀,内压力很大足以将金属局部撕裂,而形成微裂纹。
这种微裂纹的断面呈银白色圆形或椭圆形,故称为白点。
(23) 磨粒磨损:又称磨料磨损或研磨磨损。
当摩擦副一方表面存在坚硬的细微凸起,或在接触面之间存在着硬质粒子时产生的一种磨损。
(24)冲蚀磨损:流体或固体以松散的小颗粒按一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的磨损为冲蚀磨损。
(25)蠕变: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。
第一章(1) 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。
(2) 滞弹性:应变落后于应力而和时间有关的现象。
(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)(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,用振动试样中自由振动振幅衰减的对数值来评定。
(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) 解理刻面:解理断裂是沿特定界面发生的脆性穿晶断裂,其微观特征应该是极平坦的镜面。
但是,实际的解理断裂断口是由许多大致相当于晶粒大小的解理面集合而成的。
这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
(6) 塑性:金属材料断裂前发生塑性变形(不可逆永久变形)的能力。
脆性:材料在外力作用下仅产生微小变形即断裂破坏的能力。
(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。
(7) 解理台阶:由于存在缺陷等原因,解理并不是沿单一晶面发生,而是在一组相互平行的晶面解理,即裂纹跨跳相互平行、高度不同的解理面,就形成解理台阶。
(8) 河流花样:解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。
是解理台阶的一种标志。
(从垂直于解理面的方向上观察台阶的存在,就看到“河流花样”)(9) 解理面:是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的穿晶断裂,因与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。
(10)穿晶断裂:裂纹穿过晶粒扩展。
可以是韧断,也可以是脆断。
沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,多是脆断。
是由于晶界上有夹杂、第二相以及杂质偏聚引起晶界弱化。
(11)韧脆转变:具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时,冲击吸收功明显下降,断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂,这种现象称为韧脆转变。
第二章(1) 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+--== (2) 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。
(3) 缺口敏感度:缺口试样的抗拉强度σbn 的与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb 的比值,称为缺口敏感度,即:NSR=σbn/σb(4) 布氏硬度:用钢球或硬质合金球作为压头,以一定的载荷F 压入试样表面,保持一段时间,载荷与凹坑面积之比为硬度值。
(5) 洛氏硬度:采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作压头,以测量压痕深度所表示的硬度。
(6) 维氏硬度:以两相对面夹角为136°的金刚石四棱锥作压头,采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度。
(7) 努氏硬度:采用两个对面角不等的四棱锥金刚石压头,由试验力除以压痕投影面积得到的硬度。
(8) 肖氏硬度:采动载荷试验法,其原理是将一定质量的带有金刚石圆头或钢球的重锤,从一定高度落于金属试样表面,根据重锤回跳的高度来表征金属硬度值大小。
(9) 里氏硬度:采动载荷试验法,它是用规定质量的冲头在弹力作用下以一定速度冲击试样表面,用冲头的回弹速度表征金属的硬度值。
第三章(1) 冲击韧度:U 型缺口冲击吸收功KU A 除以冲击试样缺口底部截面积所得之商,称为冲击韧度,反应了材料抵抗冲击载荷的能力,用 KU a 表示。
(冲击韧性表示料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力)(2) 冲击吸收功:缺口试样冲击弯曲试验中,摆锤冲断试样失去的位能为mgH1-mgH2。
此即为试样变形和断裂所消耗的功,称为冲击吸收功,以A K 表示,单位为J 。
(3) 低温脆性: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(铁素体-珠光体钢),在试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。
(4) 韧脆转变温度:材料由韧性状态变为脆性状态的转变温度。
(5) 韧性温度储备:材料使用温度和韧脆转变温度的差值,保证材料的低温服役行为。
第四章(1) 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。
(2) 张开型(Ⅰ型)裂纹:拉应力垂直作用于裂纹扩展面,裂纹沿作用力方向张开,沿裂纹面扩展的裂纹。
(3) 应力场:应力作用范围,表示应力在空间分布情况应变场:发生应变的试样区域,表示应变在空间的分布情况(4)应力场强度因子kⅠ:在裂纹尖端区域各点的应力分量除了决定于位置外,尚与强度因子kⅠ有关。
对于某一确定的点,其应力分量由kⅠ决定,kⅠ越大,则应力场各点应力分量也越大,这样kⅠ就可以表示应力场的强弱程度,称kⅠ为应力场强度因子。
“I”表示I型裂纹。
(5) 小范围屈服:塑性区的尺寸较裂纹尺寸及净截面尺寸为小时(小一个数量级以上),这就称为小范围屈服。
(6) 塑性区:发生塑性变形的区域。
金属材料在裂纹扩展前,其尖端附近总要先出现一个或大或小的塑性变形区,也就是塑性区。
(7) 有效屈服应力:塑性区中的最大主应力σ1叫做有效屈服应力,记作σys。
(8) 有效裂纹长度:采用虚拟有效裂纹代替实际裂纹。
因裂纹尖端应力的分布特性,裂尖前沿产生有塑性屈服区,屈服区内松弛的应力将叠加至屈服区之外,从而使屈服区之外的应力增加,其效果相当于因裂纹长度增加r y后对裂纹尖端应力场的影响,经修正后的裂纹长度即为有效裂纹长度:a+r y 。
(9) 裂纹扩展K判据:裂纹在受力时只要满足KⅠ≥KⅠC,就会发生脆性断裂.反之,即使存在裂纹,若KⅠ<KⅠC也不会断裂。
(10)裂纹扩展能量释放率GⅠ:I型裂纹扩展单位面积时系统释放势能的数值。
(11)裂纹扩展G判据:GⅠ≥ GⅠC,当GⅠ满足上述条件时裂纹失稳扩展断裂。