工程材料力学性能总结
工程材料力学性能
工程材料力学性能引言工程材料的力学性能是指材料在受力作用下的力学行为和性质。
工程材料力学性能的研究对于工程设计、材料选择和结构安全等方面具有重要意义。
本文将对工程材料的力学性能进行详细阐述。
工程材料的力学性能指标弹性模量弹性模量是衡量材料抵抗变形的能力的一个重要指标。
它是在材料受压缩或拉伸力作用下，材料内部原子和分子之间的相对位移产生时所产生的应力与应变之比。
弹性模量越大，材料的刚度就越大，抵抗变形的能力越强。
屈服强度屈服强度是指材料在受力作用下开始变形的临界点。
当应力达到一定值时，材料开始发生塑性变形，无法恢复到原来的形状。
屈服强度常用于材料的强度设计和材料性能的比较。
抗拉强度抗拉强度是指材料在受拉力作用下的最大承载能力。
抗拉强度可以反映材料的抵抗拉断能力，是工程结构的安全性能的重要指标。
断裂韧性是指材料在断裂前能吸收的总能量。
它是衡量材料抵抗断裂能力的重要指标。
材料的断裂韧性越高，代表其在受外力作用下具有较好的耐久性和抗冲击性。
硬度硬度是指材料的抵抗划痕、穿刺和压入等形变的能力。
硬度可以反映材料的抗划痕和抗磨损能力。
常用的硬度测试方法包括洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度等。
蠕变性能蠕变性能是指材料在常温和高温下长期受持续载荷作用时的变形行为。
材料的蠕变性能对于结构的稳定性和耐久性具有重要影响。
工程材料力学性能的实验测试方法为了评估材料的力学性能，常常需要进行实验测试。
以下是几种常见的工程材料力学性能测试方法：拉伸测试拉伸测试是评估材料抗拉性能的常用方法。
通过施加恒定的拉力，测量材料的应变和应力，从而得到材料的拉伸强度、屈服强度和延伸率等力学性能参数。
压缩测试是评估材料抗压性能的常用方法。
通过施加恒定的压力，测量材料的应变和应力，从而得到材料的压缩强度和压缩模量等力学性能参数。
弯曲测试弯曲测试是评估材料耐弯曲性能的常用方法。
通过施加力矩，使材料发生弯曲变形，测量材料的应变和应力，从而得到材料的弯曲强度和弯曲模量等力学性能参数。
材料的力学性能重点总结
名词解释：1加工硬化：试样发生均匀塑性变形，欲继续变形则必须不断增加载荷，这种随着随性变形的增大形变抗力不断增大的现象叫加工硬化。
2弹性比功：表示金属材料吸收塑性变形功的能力。
3滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随着时间延长产生附加弹性应变的现象。
4包申格效应：金属材料通过预先加载产生少来塑性变形，卸载后再同向加载，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。
5塑性：金属材料断裂前发生塑性变形的能力。
常见塑性变形方式：滑移和孪生6应力状态软性系数：最大切应力最大正应力应力状态软性系数α越大，最大切应力分量越大，表示应力状态越软，材料越易产生塑性变形α越小，表示应力状态越硬，则材料越容易产生脆性断裂7缺口效应：由于缺口的存在，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态发生拜年话，产生所谓―缺口效应―①缺口引起应力集中，并改变了缺口应力状态，使得缺口试样或机件中所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或者三向应力状态。
②缺口使得材料的强度提高，塑性降低，增大材料产生脆断的倾向。
8缺口敏感度：有缺口强度的抗拉强度ζbm与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度ζb的比值. NSR=ζbn / ζs NSR越大缺口敏感度越小9冲击韧性：Ak除以冲击式样缺口底部截面积所得之商10冲击吸收功：式样变形和断裂所消耗的功，称为冲击吸收功以Ak表示，单位J11低温脆性：一些具有体心立方晶格或某些秘排立方晶格的金属，当温度降低到、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变为穿晶解理，断口特征由纤维状变为结晶状，这种现象称为低温脆性12 脆性转变温度：当温度降低时，材料屈服强度急剧增加，而塑形和冲击吸收功急剧减小。
材料屈服强度急剧升高的温度，或断后延伸率，断后收缩率，冲击吸收功急剧减小的温度就是韧脆转变温度tk，tk是一个温度区间13疲劳贝纹线:以疲劳源为中心的近于平行的一簇同心圆.是疲劳源裂纹扩展时前沿的痕迹14疲劳条带：具有略显弯曲并相互平行的沟槽花样，是疲劳断口最典型的微观特征15驻留滑移带：金属在循环应力长期作用下，形成永久留或再现的循环滑移带称为驻留滑移带，具有持久驻留性.16应力场强度因子KI ：表示应力场的强弱程度，对于某一确定的点的大小直接影响应力场的大小，KI 越大，则应力场各应力分量也越大17应力腐蚀：金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后产生的低应力脆断现象18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过一段时间的孕育期后在金属内部，特别是在三向拉应力区形成裂纹，裂纹的逐步扩展，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致延滞断裂第一章2.力学性能指标的意义（1)δ0.2 对于拉伸曲线上没有屈服平台的材料，塑性变形硬化过程是连续的，产生0.2%残余伸长应力时刻的屈服强度。
工程材料力学性能
工程材料力学性能1. 引言工程材料力学性能是指材料在外力作用下的力学行为和性能特征。
能够准确评估材料的力学性能对于工程设计和材料选择具有重要意义。
本文将介绍一些常见的工程材料力学性能参数及其测试方法。
2. 抗拉强度抗拉强度是衡量材料抗拉能力的指标，通常用Mpa（兆帕）表示。
该值表示材料能够承受的最大拉伸力。
一般情况下，抗拉强度越高，材料的抗拉性能越好。
抗拉强度的测试可以通过拉伸试验来完成。
在拉伸试验中，标准试样会受到均匀的拉力，直到发生材料破裂。
通过测量试样的最大载荷和横截面积，可以计算出抗拉强度。
3. 弹性模量弹性模量是衡量材料刚性和变形能力的指标，通常用Gpa （千兆帕）表示。
弹性模量越大，材料的刚性越好，变形能力越小，即材料在外力作用下不容易发生变形。
弹性模量的测试可以通过弹性试验来完成。
在弹性试验中，标准试样会受到一定的载荷，然后释放。
通过测量载荷-变形关系的斜率，即应力-应变的比值，可以计算出弹性模量。
4. 屈服强度屈服强度是材料在拉伸过程中突破弹性极限后的抗拉能力，通常用Mpa表示。
屈服强度代表了材料的韧性和延展性。
材料的屈服强度越高，其抗变形性能越好。
屈服强度的测试可以通过拉伸试验或压缩试验来完成。
在拉伸试验中，标准试样会受到逐渐增加的拉力，直到发生塑性变形。
通过测量试样的屈服点和横截面积，可以计算出屈服强度。
5. 硬度硬度是衡量材料抗外界划痕和压痕能力的指标。
常见的硬度测试方法包括布氏硬度（HB）、维氏硬度（HV）、洛氏硬度（HRC）等。
硬度测试方法根据材料的硬度特性进行选择。
例如，布氏硬度适用于较软的金属材料，而维氏硬度适用于硬度较高的金属材料。
硬度的测试结果通常以单位压力下形成的压痕直径或者硬度值表示。
6. 断裂韧性断裂韧性是衡量材料抵抗破裂扩展的能力以及吸收塑性能力的指标。
常用的断裂韧性测试包括冲击试验和拉伸试验。
冲击试验通常用于低温下材料的断裂韧性测试。
在冲击试验中，冲击试样受到快速施加的冲击载荷，通过测量试样的断裂能量和断口形貌，可以评估材料的断裂韧性。
工程材料力学性能
工程材料力学性能
工程材料力学性能是指材料在受力作用下所表现出的各种力学特性。
包括材料的强度、刚度、韧性、耐久性、变形特性等。
首先，强度是指材料在受力情况下的抗拉、抗压、抗剪等能力。
强度高的材料能够承受更大的外力，具有更高的抗破坏能力。
常见的工程材料如钢材、混凝土等都具有很高的强度，可以满足不同工程的需求。
其次，刚度是指材料对外力的响应程度。
刚度高的材料在受力时会有较小的变形。
材料的刚度可通过弹性模量来表示，常见的高刚度材料有钢材、铝合金等。
刚度高的材料适用于需要保持结构稳定的工程。
韧性是指材料在受力下的延展性和断裂韧性。
韧性高的材料能够在受力时发生一定的塑性变形而不断裂。
例如，钢材的韧性较好，可以在受力下发生较大的塑性变形，从而吸收能量，减轻外部冲击造成的损伤。
耐久性是指材料在长期使用和外界环境条件的影响下保持其力学性能的能力。
耐久性好的材料不易受到腐蚀、氧化等因素的影响，能够保持较长时间的使用寿命。
例如，不锈钢具有较好的耐久性，可以用于长期在潮湿环境中工作的工程。
变形特性是指材料在受力下发生形变的特点。
包括弹性变形和塑性变形。
弹性变形是指材料在力加载时产生的可恢复的形变，而塑性变形是指材料在超过其弹性限度后产生的不可回复的形
变。
材料的变形特性对于结构设计和材料选择非常重要。
综上所述，工程材料力学性能是描述材料在受力下的各种力学特性的指标。
通过对不同材料的力学性能的研究和评估，可以确保工程结构的安全可靠性，满足不同工程的实际需求。
力学性能技术工作总结
力学性能技术工作总结
力学性能技术是一项重要的工作，它涉及到材料的力学性能测试、分析和评估。
在工程领域中，力学性能技术的工作总结对于材料的选用、设计和制造具有重要意义。
下面我们来总结一下力学性能技术工作的一些关键点。
首先，力学性能技术工作需要对材料的力学性能进行全面的测试。
这包括拉伸、压缩、弯曲、硬度等各种力学性能的测试。
通过这些测试，我们可以了解材料的强度、韧性、硬度等性能参数，为材料的选用提供参考。
其次，力学性能技术工作需要对测试结果进行分析和评估。
通过对测试结果的
分析，我们可以了解材料的性能特点和优缺点，为材料的设计和制造提供指导。
同时，对测试结果的评估也可以为材料的使用和维护提供参考。
另外，力学性能技术工作还需要不断地进行技术研究和创新。
随着科技的发展，新材料和新工艺层出不穷，力学性能技术工作也需要不断地更新和改进。
只有不断地进行技术研究和创新，才能更好地适应新材料和新工艺的发展。
总的来说，力学性能技术工作是一项重要的工作，它对材料的选用、设计和制
造具有重要意义。
通过对材料的力学性能进行全面的测试、分析和评估，可以为工程领域的发展提供有力支持。
希望在未来的工作中，我们可以不断地进行技术研究和创新，为力学性能技术工作做出更大的贡献。
工程材料的力学性能
工程材料的力学性能
目录
contents
引言 弹性性能 塑性性能 强度性能 韧性性能 工程材料的实际应用
01
引言
力学性能是指材料在受到外力作用时表现出来的性质，包括强度、硬度、塑性、韧性等。
定义
工程材料的力学性能是决定其承载能力和耐久性的关键因素，对于工程安全和经济效益具有重要意义。
重要性
定义与重要性
提高材料的疲劳强度可以通过优化材料成分、改变加工工艺、强化表面处理等方法实现。
06
工程材料的实际应用
机械制造
钢铁材料是机械制造行业的基础材料，用于制造各种机械设备、交通工具和零部件，其耐磨、耐压、耐腐蚀的特性保证了设备的稳定性和可靠性。
建筑结构
钢铁材料广泛应用于桥梁、高层建筑、工业厂房等建筑结构中，以其高强度、高韧性、可塑性强的特点满足各种建筑需求。
韧性性能
冲击韧性是指材料在受到冲击载荷时抵抗破坏的能力。
材料的冲击韧性与其内部结构、温度、杂质等因素有关。
冲击韧性通常用冲击功、冲击强度等参数来衡量。
冲击韧性对于材料的抗冲击性能和安全使用具有重要的意义。
冲击韧性
断裂韧性是指材料抵抗裂纹扩展的能力，是评价材料抵抗脆性断裂的重要指标。
材料的断裂韧性与其内部结构、温度、加载速率等因素有关。
详细描述
剪切模量是指在剪切应力作用下，材料抵抗剪切变形的能力。它是材料剪切刚度的度量。剪切模量越大，材料抵抗剪切变形的能力越强。
应用场景
在工程设计中，剪切模量是重要的设计参数，用于计算结构件的剪切强度和稳定性，以及预测材料在受力条件下的变形行为。
03
塑性性能
总结词
屈服强度是工程材料在受到外力作用时，开始发生屈服现象的应力极限。
2024年材料力学性能总结
2024年材料力学性能总结材料科学与工程是一个不断发展的领域，随着科技的进步和经济的发展，新材料的研发和应用越来越受到关注。
在2024年，材料力学性能方面取得了一系列的突破和进展。
以下是对2024年材料力学性能的总结。
一、新材料的涌现在2024年，新材料的研发持续推进，涌现了一批具有优异力学性能的新材料。
其中包括高性能金属材料、高强度复合材料、高韧性陶瓷材料等。
这些新材料的力学性能远超传统材料，具有更高的强度、硬度、韧性、耐磨性等特点，为各行各业提供了更多的选择和可能。
二、金属材料的强度与塑性提升在金属材料领域，研究人员通过优化合金配方和热处理工艺，成功提升了金属材料的强度和塑性。
新型高强度钢材广泛应用于汽车、轨道交通、航空航天等领域，有效提高了产品的安全性和使用寿命。
同时，新型金属材料的塑性也得到了极大改善，使其更容易成形和加工，满足不同行业对材料的需求。
三、复合材料的应用扩展复合材料在2024年得到了进一步的应用扩展。
高强度复合材料被广泛应用于航空、航天、船舶等领域，可以减轻结构重量，提高载荷能力，提升产品性能。
新型的纳米复合材料在电子、光电、能源等领域也得到了广泛应用，具有优异的电、磁、光等特性，为新一代电子产品和能源装置的研发提供了重要支持。
四、陶瓷材料的韧性提升传统陶瓷材料脆性大，容易破裂，限制了其在工程应用中的广泛使用。
在2024年，陶瓷材料的韧性得到了重大突破。
通过引入纤维增强、晶体设计等手段，成功提升了陶瓷材料的韧性。
新型韧性陶瓷材料在航空、航天、汽车等领域得到了广泛应用，具有较高的强度和韧性，能够承受更大的载荷和冲击，提高了产品的安全性和可靠性。
五、仿生材料的发展仿生材料是以自然界生物体结构和性能为蓝本设计的新型材料。
在2024年，仿生材料得到了更多的关注和研究。
通过模仿昆虫翅膀、植物叶片等自然结构，研究人员开发出了一系列具有优异力学性能的仿生材料。
这些材料具有轻量化、高强度、高韧性的特点，适用于飞行器、船舶、建筑等领域。
材料力学性能复习总结
材料力学性能复习总结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和性能。
在材料力学性能的学习中，不仅需要了解材料的基本力学性质，还需要掌握材料的破坏机制、变形行为以及材料的力学性能测试方法等方面的知识。
以下是对材料力学性能复习的总结。
1.材料的破坏机制和破坏形态材料的破坏机制是指材料在受力作用下发生破坏的方式和过程。
常见的破坏机制有拉伸破坏、压缩破坏、剪切破坏等。
拉伸破坏时，材料会发生断裂；压缩破坏时，材料会出现压缩变形和压碎现象；剪切破坏时，材料会出现剪切变形和断裂等。
材料的破坏形态是指材料在受力作用下发生的形态变化。
常见的破坏形态有脆性断裂、塑性变形和疲劳破坏等。
脆性断裂是指材料在受静态或低应力下发生迅速断裂的性质；塑性变形是指材料在受力作用下发生塑性流动，而不发生断裂；疲劳破坏是指材料在反复受力下产生裂纹并最终导致断裂。
2.材料的变形行为和变形机制材料的变形行为是指材料在受力作用下发生的形变现象。
常见的变形行为有弹性变形、塑性变形和粘弹性变形等。
弹性变形是指材料在受力作用下发生的可逆性变形。
材料在弹性变形时能够恢复到原始形状和尺寸。
弹性变形的机制是原子之间的键能发生弹性形变，即在受力作用下原子间的距离发生变化，但不改变原子间的相对位置。
塑性变形是指材料在受力作用下发生的不可逆性变形。
材料在塑性变形时会发生晶格的滑移和位错的运动。
塑性变形的机制是原子间的键能发生塑性形变，即原子间的相对位置发生改变。
粘弹性变形是指材料在受力作用下表现出介于弹性变形和塑性变形之间的性质。
材料在粘弹性变形时有一部分能量会被消耗掉，导致材料的不完全恢复。
粘弹性变形的机制是在外力作用下，分子间的键发生的弹性形变和分子间的长距离位移。
3.材料力学性能的测试方法拉伸试验是指将材料置于拉力下进行测试。
通过拉伸试验可以了解材料的弹性性能、破坏强度、延展性以及断裂形态等。
压缩试验是指将材料置于压力下进行测试。
通过压缩试验可以了解材料的强度和刚度等。
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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①E（G）：弹性模量，表示的是材料在弹性范围内应力和应变之比；②σr：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。
⑤σb：抗拉强度，表示韧性金属材料的实际承载能力；⑥n：应变硬化指数，反映了金属材料抵抗均匀塑性变形的能力，是表征金属材料应变硬化行为的性能指标；⑦δ：断后伸长率，表示试样拉断后标距的伸长与原始标距的百分比；⑧δgt：金属材料拉伸时最大力下的总伸长率（最大均匀塑性变形）；⑨ψ：断面收缩率，表示试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。
三、问答题●金属的弹性模量主要取决于什么因素？为何说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？答：由于弹性变形是原子间距在外来作用下可逆变化的结果，应力与应变关系实际上是原子间作用力与原子间距的关系。
所以，弹性模量与原子间作用力有关，与原子间距也有一定关系。
原子间作用力决定于金属原子本性和晶格类型，故弹性模量也主要决定于金属原子本性和晶格类型。
合金化、热处理（显微组织）、冷塑性变形对弹性模量的影响较小，所以，金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标。
温度、加载速率等外在因素对其影响也不大。
●试写出几种能显著强化金属但又不会降低其塑性的方法。
答：①细化晶粒强化金属；②第二相以弥散形式均匀强化。
●何谓拉伸断口三要素？影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些？答：纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成了拉伸断口三要素。
影响宏观拉伸断口性态的因素主要有：试样的形状、尺寸和金属材料的性能以及试样温度、加载速率和受力的状态。
（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，放射区增大明显，而纤维区变化不大）●试述韧性断裂与脆性断裂的区别。
为什么脆性断裂最危险？答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在断裂过程中不断地消耗能量；脆性断裂是突然发生地断裂。
由于脆性断裂在断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。
●在什么条件下易出现沿晶断裂？怎样才能减小沿晶断裂的倾向？答：沿晶断裂是由晶界上的一薄层连续或不连续脆性第二相、夹杂物，破坏了晶界的连续性所造成的，也可能是杂质元素向晶界偏聚引起的。
减小应力腐蚀、氢脆以及回火脆性等缺陷都可以减小沿晶断裂的倾向。
第二章、金属在其他静载荷下的力学性能一、名词解释★应力状态软性系数：最大切应力τmax与最大正应力σmax的比值α，称为应力状态软性系数。
★缺口效应：由于缺口的存在，在静载荷作用下。
缺口截面上的应力状态将发生变化，产生的效应即为缺口效应。
★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σbn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值表示，称为缺口敏感度，记为NSR。
★布氏硬度：布氏硬度的试验原理是用一定直径D（mm）的硬质合金球为压头，施以一定的试验力F（N），将其压入试样表面，经规定试验t（s）后卸除试验力。
试样表面将残留压痕。
测量压痕平均直径d（mm），求得压痕球形面积A。
布氏硬度值（HBW）就是试验力F除以压痕球形表面积A所得的商。
★洛氏硬度：洛氏硬度试验以测量压痕深度表示材料的硬度值。
洛氏硬度值就是以压痕深度h来计算的。
h越大，则硬度就越低，反之，则越高。
洛氏硬度试验所用的压头有两种，一种是圆锥角α＝120°的金刚石圆锥体，另一种是一定直径的小淬火钢球或硬质合金球。
用HR表示。
二、下列力学性能指标的的意义①σbc：抗压强度；②σbb：抗弯强度，表示按弹性弯曲应力计算的最大弯曲应力。
③τs：扭转屈服点，表示金属材料屈服时的扭转矩Ts∕W的比值即为扭转屈服点。
④τb：抗扭强度，表示试样在扭断前承受的最大扭矩Tb∕W的比值称为抗扭强度。
⑤σbn：缺口抗拉强度，⑥NSR：缺口敏感度，表示用缺口试样的抗拉强度σbn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值。
⑦HRA：洛氏金刚石圆锥压头；⑧60HRC：表示用C标尺测得的洛氏硬度值为60HV：韦氏硬度值；HR：洛氏硬度值；HK：努氏硬度值；HS：肖氏硬度值；HL：里氏硬度值。
三、问答题●缺口试样拉伸时应力分布有何特点？答：在缺口根部产生应力集中，其最大应力决定于缺口的形状、深度、角度、根部曲率半径等。
以根部曲率半径的影响最大，缺口越尖锐，应力越大。
第三章、金属在冲击载荷下的力学性能一、名词解释★冲击韧度：冲击韧性度是指金属材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力。
★冲击吸收功：试样变形和断裂所消耗的功，称为冲击吸收功。
，以Ak表示。
★低温脆性：体心立方晶体金属及合金或密排六方金属及其合金，特别是工程上常用的中、低强度结构钢，在试验温度低于某一温度tk时，会由韧性状态转变为脆性状态，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。
★韧脆转变温度：材料屈服强度急剧升高的温度，或断后伸长率、断面收缩率、冲击吸收功急剧减小的温度，即为韧脆转变温度。
二、下列力学性能指标的的意义①Ak：冲击吸收功，②Akv：V形缺口冲击试样的冲击吸收功，③Aku：U形缺口冲击试样的冲击吸收功，④NDT：无塑性转变温度，以低阶能开始上升的温度定义的韧脆转变温度。
⑤FTE：与材料的σs相交于B点，其对对应的温度。
三、问答题●说明低温脆性的物理本质以及其影响因素。
答：本质：材料的屈服强度随温度的降低而剧烈增加的结果。
影响因素：与位错在晶体中运动的阻力对温度的变化非常敏感有关，阻力在低温下增加，还可能与迟屈服现象有关。
在孕育期只产生弹性形变，由于没有塑性变形消耗能量，故有利于裂纹的扩展，从而易表现为脆性破坏。
第四章、金属的断裂韧度一、名词解释★应力强度因子K1：应力分量的数学公式表明，裂纹尖端区域各点的应力分量除了决定于其位置（r、θ）外，尚与共同因子K1有关，对于某一确定的点，其应力分量就由K1决定。
因此K1的大小就直接影响到应力场的大小；K1越大，则各应力分量就越大。
这样，K1就可以表示应力场的强弱程度，故称为应力场强度因子。
★断裂韧度K1c：当σ和a单独或共同增大时，K1和裂纹尖端各应力分量也随之增大，当K1增大到临界值时，也就是在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材料断裂。
这个临界失稳状态的K1值记为K1c或Kc，称为断裂韧度。
二、下列断裂韧度指标的的意义①K1c和Kc：K1c为平面应变下的断裂韧度，表示在平面应变条件下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力；Kc为平面应力断裂韧度，表示在平面应力条件下才材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。
二者之间的关系是：它们都是Ⅰ型裂纹的材料断裂韧性的指标。
②G1c：表示材料阻止裂纹失稳扩展时单位面积所消耗的能量。
③J1c：表示金属材料的断裂韧度。
三、问答题●试述K判据的意义及用途。
答：K判据：①意义：将材料的断裂韧度同机件或（构件）的工作应力及裂纹尺寸的关系定量地联系起来了；②用途：可解决裂纹体的断裂问题。
如可以估计裂纹体的最大承载能力，允许裂纹尺寸a及材料的断裂韧度K1c等。
第五章、金属的疲劳一、名词解释★驻留滑移带：金属在循环应力的长期作用下，即使其应力低于屈服应力，也会发生循环滑移形成循环滑移带。
当对试样重新循环加载时，则循环滑移带又会在原处再现。
这种永久或再现的循环滑移带称为驻留滑移带。
★挤出脊和侵入沟：驻留滑移带在表面加宽的过程中，会出现挤出脊和滑移沟。
★热疲劳：有些机件在屈服的过程中温度要发生反复变化。
机件在由温度循环变化时产生的循环热应力及热应变作用下，发生的疲劳称为热疲劳。
★低周/高周疲劳：金属在循环载荷的作用下，疲劳寿命为10²~10 次的疲劳称为低周疲劳；疲劳寿命＞10 次的疲劳称为高周疲劳。
二、下列疲劳性能指标的的意义①σ﹣1：对称弯曲疲劳极限；②σ﹣1N：缺口试样在对称应力循环下的疲劳极限；③σ1p：对称拉压疲劳极限；④τ﹣1：对称扭转疲劳极限。
⑤疲劳门槛值ΔKth：ΔKth是疲劳裂纹不扩展的ΔK临界值，称为疲劳扩展门槛值；ΔKth表示材料阻止裂纹开始疲劳扩展的性能。
其值越大，则阻止裂纹开始疲劳扩展的能力就越大。
三、问答题●试述疲劳断口的特征及其形成过程。
答：典型疲劳断裂具有三个形貌不同的区域——疲劳源、疲劳区及瞬断区。
疲劳源特征：疲劳源的光亮度最大，因为这里在整个裂纹亚稳扩展的过程中，扩展速率最低，扩展循环次数最多，断面不断摩擦挤压，故显示出光亮而平滑。
从疲劳区的贝纹线来看，疲劳源位于贝纹弧线凹向一侧的焦点位置，好像贝纹弧线的发源点。
疲劳源形成过程：疲劳源是疲劳裂纹萌生的策源地。
在断口上，疲劳源一般在机件表面，常和缺口、裂纹、刀痕、蚀坑等缺陷相连，因为这里的应力集中会引发疲劳裂纹。
疲劳区断口特征：断口比较光滑并分布有贝纹线，有时还有裂纹扩展台阶。