第一章金属在单向静拉伸载荷下地力学性能
金属材料力学性能第一章 单向静拉伸解析
一封闭回线 ------ 弹性滞后环
0
ε0
ε
3、内耗 Q-1
-----弹性滞后使加载时材料吸收 的弹性变形能大于卸载时所释放的弹性 变形能，即部分能量被材料吸收。 （弹性滞后环的面积）
工程上对材料内耗应加以考虑
4、包申格效应（概念、机理、、应用、消除措施）
金属材料经过预先加载产生少量塑性变形 （残余应变约为1%~4%），卸载后再同向加载则 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。
切应力：x y 、 y z 、 z x 切应变：x y 、 y z 、 z x
y y
xy yx
x x
y
x
2 广义虎克定律
x = [ x - ( y + z ) ] / E y = [ y - ( z + x ) ] / E z = [ z - ( x + y ) ] / E x y = x y / G y z = y z / G z x = z x / G
SF F A A0 (1 ) 1
e
dL L
ln
L L0
ln(1 )
三、 典型的拉伸曲线
1、材料分类：
脆性材料：在拉伸断裂前不产生塑性变形, 只发生弹性变形 塑性材料：在拉伸断裂前会发生不可逆塑性变形。
2、典型的拉伸曲线
s=
0.2
s
ε
ε
ε
b
ε
ε
ε
第二节 弹性变形
一 概念及实质： 1 .概念：金属在外力作用下的可逆性变形。即金属在一定
二 屈服现象 与屈服强度
屈服现象：金属材料在 拉伸试验过程中，外力 不增加试样仍能继续伸 长；或外力增加到一定 数值时突然下降，随后， 在外力不增加或上下波 动情况下，试样继续伸 长变形的现象。
工程材料力学性能（束德林）-第三版-课后题答案
工程材料力学性能课后题答案第三版（束德林）第一章单向静拉伸力学性能1、解释下列名词。
（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：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称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。
（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称为循环韧性。
（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：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不可逆永久（塑性）变形的能力。
脆性：指材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。
韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
（7）解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为 b 的台阶。
（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。
（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：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。
沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。
（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。
2、说明下列力学性能指标的意义。
答：（1）E（G）分别为拉伸杨氏模量和切边模量，统称为弹性模量表示产生 100％弹性变所需的应力。
（2）σr 规定残余伸长应力，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。
第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能
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四,弹性比功
又称弹性比能,应变比能, 又称弹性比能,应变比能,表示材料吸收弹性变形 功的能力. 功的能力.
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五,滞弹性
在弹性范围内快速加 载或卸载后, 载或卸载后,随着时 间延长产生的附加弹 性应变的现象, 性应变的现象,称为 滞弹性. 滞弹性.
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二,虎克定律
(一)简单应力状态的虎克定律
(二)广义虎克定律
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三,弹性模量
定义:当应变为一个单位时,弹性模量即为弹性应力,即产生 定义:当应变为一个单位时,弹性模量即为弹性应力,即产生100%弹 弹 性变形时所需要的应力. 性变形时所需要的应力. 这个定义对金属来讲是没有任何意义的, 这个定义对金属来讲是没有任何意义的,这是因为金属材料所能产生 的弹性变形量是很小的. 的弹性变形量是很小的.
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六,包申格效应(Bauschinger) 包申格效应( )
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包申格效应的定义: 包申格效应的定义:
金属材料经过预先加载产生少量塑性变形, 金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,残余 应变约1-4%,卸载后再同向加载,规定残余伸长 应变约 ,卸载后再同向加载, 应力(弹性极限或屈服强度)增加; 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的现象. 反向加载,规定残余伸长应力降低的现象.
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第01 金属在单向静拉伸作用下的力学性能
16
§1-2
弹性变形
变形－金属发生形状和尺寸改变的现
象。分弹性变形和塑性变形。
变形可以由多种因素引起，在此仅讨 论应力所引起的变形。
17
一、弹性变形及其实质
1、物理过程（实质）
可用双原子模型来解释。 ◆在没有外加载荷作用时，金属中的原子在其平 衡位置附近产生震动。 ◆相邻两原子之间的作用力由引力和斥力叠加而
是材料研究和设计中的一个重要参数。
25
2、刚度
⑴材料刚度：工程上弹性模量被称为材料刚度。 其值越大，则在相同应力作用下产生的弹性变形越
小。
⑵构件刚度：材料的截面积A与所用材料的刚度 E的乘积，即AE表示。可见，要提高构件的刚度，
在不能增大截面积的情况下，应选用E值比较高的
材料，如钢铁材料。
刚度是工程选材的重要指标之一。许多构件尽
为四个阶段：如图所示
弹性变形阶段 → 不均匀屈服塑性变形阶段 → 均匀塑性变形阶段 → 不均匀集中塑性变形阶段 试样形状和尺寸的变化，如图所示
8
3、拉伸曲线的典型形式 见图所示，常见形式有： 退火低碳钢的拉伸曲线如图a所示，它有锯齿 状的屈服阶段，分上、下屈服，均匀塑性变形后 产生颈缩，然后试样断裂。 中碳钢的拉伸曲线如图b所示，它有屈服阶段， 但波动微小，几乎成一条直线，均匀塑性变形后 产生颈缩，然后试样断裂。 淬火后低中温回火钢的拉伸曲线如图c所示， 它无可见的屈服阶段，试样产生均匀塑性变形并 颈缩后产生断裂。 铸铁、淬火钢等较脆材料在室温下的拉伸曲线 如图d所示，它不仅无屈服阶段，而且在产生少量 均匀塑性变形后就突然断裂。
值较大。
⑹温度及变形速度的影响 温度升高原子间距增大，E值降低。碳钢加热 时 每 升 高 100℃ ， E 值 下 降 3 ～ 5 ％ ， 但 在 -50 ～ 50℃范围内，钢的E值变化不大，可以不考虑温度
束德林主编工程材料力学性能第三版 第1章
图1-21 冰糖状断口 （SEM）
（三） 纯剪切断裂与微孔聚集型断裂、解理断裂
（1）剪切断裂 剪切断裂是金属材料在切应力作用下，沿滑移面分离而造成的滑移面分离
断裂，其中又分纯剪切断裂和微孔聚集型断裂。
（2）解理断裂 解理断裂是金属材料在一定条件下(如低温)，当外加正应力达到--定数值后，
五、缩颈现象和抗拉强度
（一）缩颈的意义 （二）缩颈判据 （三）确定缩颈点及颈部应力的修正 （四）抗拉强度
（三）确定缩颈点及颈部应力的修正
' zh
(1
zh
2R ) ln(1
a
)
a
2R
' zh
' zh
——修正后的真实应力
zh ——颈部轴向真实应力
R ——颈部轮廓线曲率半径
a ——颈部最小截面半径
一、断裂的类型 （一） 韧性断裂与脆性断裂 （二） 穿晶断裂与沿晶断裂 （三） 纯剪切断裂与微孔聚集型断裂与解理断裂
（一）韧性断裂与脆性断裂
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，在裂 纹扩展过程中不断地消耗能量。
中、低强度钢的光滑圆柱试样 在室温下的静拉伸断裂是典型的韧 性断裂，其宏观断口呈杯锥形，由 纤维区、放射区和剪切唇三个区域 组成，即所谓的断口特征三要素。
冶金质量的好坏，故可用以评定材料质量。 金属材料的塑性常与其强度性能有关。
七、屈强比
材料屈强比值的大小，反映了材料均匀塑形变形的能力和应 变硬化性能，对材料冷成型加工具有重要意义。
八、静力韧度
韧度是度量材料韧性的力学性能指标，其中又分静力韧度、冲击韧度和断裂 韧度。
第01章 单向静拉伸力学性能
37
经典弹性理论：变形完全回复；单值对应；线性关系。
滞弹性体的应力与应变关系仍然是 线性的。它与非弹性体有明显区别。
38
弹性体与滞弹性体区别：
弹性体：每一 σ 值准确对应于一个 ε 值，即 σ 、ε 是 唯一的；
滞弹性体：每个 σ 值对应两个 ε 值，其中之一属加载， 另一则属卸载条件下的 ε 值。
真实应力-应变曲线：
定义式 ： σzh = F/S 定义式： εzh = ΔL/L
22
（1）在Ⅰ区，为直线，真应力与真应变成直线关系。 （2）在Ⅱ区，为均匀塑性变形阶段，是向下弯曲的曲线，
遵循Hollomon关系式: σzh ＝K(εzh)n
K，n均为材料常数；n为形变强化指数；K为硬化系数 一般金属材料，1>n>0 σ= Eε
⑴ 金属原子的种类(非过渡族、过渡族） ⑵ 晶体结构 （单晶体和多晶体） (3) 冷变形（织构） ⑷ 显微组织（热处理后） （5）温度 （6）加载速率 （7）相变
34
四、弹性比功
1、比例极限 2、弹性极限 3、弹性比功（弹性比能、应变比能）
物理意义：吸收弹性变形功的能力。 几何意义：应力-应变曲线上弹性阶段下的 面积。 计算式：ae =σeεe/2 =σe2/2E 用途：弹簧
σ 和 ε 的关系表现为一个椭圆。
3、滞弹性的内耗
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（1）金属的内耗—金属材料在交变载荷下吸收 不可逆变形功的能力。
在机械振动过程中由于滞弹性造成震动能量 损耗，机械能散发为热能。
滞弹性回线中所包围的 面积代表振动一周所产生的 能量损耗，回线面积越大， 则能量损耗也越大。
40 （2）产生内耗的原因：
（1）最广泛使用的力学性能检测手段。 （2）试验的应力状态、加载速率、温度等都是
第一章 单向静拉伸载荷下的力学性能
2、弹性极限 、
由弹性变形过渡到弹-塑性变形时的应力。超过弹性极限，开 始发生塑性变形 σe=Fe / A0
实际意义？ σp、σe的实际意义？
对于要求在服役时其应力应变关系严格维持 直线关系的构件，如测力计弹簧，是依靠 变形的应力正比于应变的关系显示载荷大 小的，则选择这类构件的材料应以材料的 比例极限为依据； 若服役条件要求构件不允许产生微量塑性变 形，则应以弹性极限选材
------------------------------（1）
位错运动时，切应变速率与可动位错密度ρm及其运 动速率之间关系
------------------------------（2）
换算成拉伸应变速率
------------------------------（3）
位错总密度ρ随拉伸应变εp增加（ ρ0为塑性变形刚开 始时的总位错密度）
影响金属材料的力学性能的内在因素： 影响金属材料的力学性能的内在因素：材 料的化学成分、组织结构、冶金质量、 料的化学成分、组织结构、冶金质量、残 余应力及表面和内部缺陷等； 余应力及表面和内部缺陷等； 外因：载荷性质（静载荷、冲击载荷、 外因：载荷性质（静载荷、冲击载荷、交 变载荷）、载荷谱、应力状态（ ）、载荷谱 变载荷）、载荷谱、应力状态（拉、压、 弯曲、扭转、剪切、 弯曲、扭转、剪切、接触应力及各种复合 应力）、温度、环境介质等； ）、温度 应力）、温度、环境介质等； 金属力学性能的物理本质及宏观变化规律 与金属在变形和断裂过程中位错的运动、 与金属在变形和断裂过程中位错的运动、 增殖和交互作用（位错之间的交互作用、 增殖和交互作用（位错之间的交互作用、 位错与点缺陷的交互作用） 位错与点缺陷的交互作用）等微观过程有 关。
断面收缩率(ψ)：是拉伸试样断裂处截面的相对 收缩值，等于断裂处截面绝对收缩值(∆Ak=A0-Ak) 除以试样原始截面积(A0)，也用百分数表示： ψ=( A0-Ak)/ A0 ×100% A0 Ak 试样原始截面积 试样断裂后断裂处的最小截面积
金属材料在静拉伸载荷下的力学性能
五缩颈现象
缩颈：拉伸试验时,变形集中于局部区域 的特殊现象.
• 缩颈前是均匀变形，缩 颈后是不均匀变形，即 局部变形
e p
用规定的微量塑性变形(残余伸长)所需的应力来表征。
四、弹性比功
表征金属材料吸收弹性功的能力。
弹性比能
应变比能
应力-应变曲线下弹性范围所吸收的变形功
弹性比功ae=σeεe/2
=σe2/2E
σe↑E↓
→a e ↑
理想的弹簧材料要求有高的弹性比功
Байду номын сангаас
成分与热处理对弹性极限影响大， 对弹性模量影响不大。
. ε = bρ V
开始塑性变形时,可动ρ小,要求V大
V=（τ /τ 0）m'
要求 τ大
塑性变形后
ρ ↑ 要求V小
m'小，则τ变化大，屈服明显。
BCC: m′<20, 屈服明显 FCC: m′ >100~200，屈服不明显
要↓ τ
3、屈服强度σs 表征材料对微量塑性变形的抗力。
σs：上屈服点σsu和下屈服点σsl
E
拉伸杨氏模量： E = σ /ε
切变模量G =τ/γ
G E 2(1 v)
泊松比：υ= —εX/εZ
对金属υ值约为0.33（或1/3）
广义胡克定律
1
1 E
[1
v( 2
3 )]
2
1 E
[ 2
v( 3
1)]
3
1 E
[ 3
v(1
2 )]
物理意义： 产生单位应变所需的应力
技术意义： E，G称为材料的刚度
2、多晶体塑性变形的特点 1）各晶粒变形的不同时性和不均匀性 2）各晶粒变形的相互协调性
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第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能1. 解释下列名词：(1) 弹性比功(2) 滞弹性(3) 循环韧性(4) 包申格效应(5) 解理面(6) 解理台阶(7) 穿晶断裂(8) 沿晶断裂(9) 刚度(10) 强度(11) 塑性(12) 韧性(13) 形变强化2. 说明下列力学性能指标的意义：(1) E (2) σr、σ0.2、σs(3) σb(4) n (5) δ、δgt、ψ3. 对拉伸试件有什么基本要求？为什么？4. 为什么拉伸试验又称为静拉伸试验？拉伸试验可以测定哪些力学性能？5. 试件的尺寸对测定材料的断面收缩率是否有影响？为什么？6. 试画出示意图说明：脆性材料与塑性材料的应力-应变曲线有何区别？高塑性与低塑性材料的应力-应变曲线又有何区别？7. 工程应力-应变曲线上b点的物理意思？说明b点前后试样变形和强化特点？8. 脆性材料的力学性能用哪两个指标表征？脆性材料在工程中的使用原则是什么？9. 何谓材料的弹性、强度、塑性和韧性？10. 试画出连续塑性变形强化和非连续塑性变形强化材料的应力-应变曲线？两种情况下如何根据应力-应变曲线确定材料的屈服强度？11. 何谓工程应力和工程应变？何谓真应力与真应变？两者之间有什么定量关系？12. 拉伸图、工程应力-应变曲线和真实应力-应变曲线有什么区别？13. 颈缩发生后如何计算真应力和真应变？如何根据材料的拉伸性能估算材料的断裂强度？14. 现有d0=10mm的圆棒长试样和短试样各一根，测得其延伸率δ10与δ5均为25%，问长试件和短试件的塑性是否一样？15. 金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？16. 今有45、40Cr、35CrMo钢和灰铸铁几种材料，你选择哪种材料作机床床身？为什么?17. 试述多晶体金属产生明显屈服的条件，并解释bcc金属及其合金与fcc 金属及其合金屈服行为不同的原因？18. 试述断面收缩率和断后延伸率两种塑性指标评定金属材料塑性的优缺点？19. 试述韧性断裂和脆性断裂的区别？为什么韧性断裂最危险？20. 剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂，为什么断裂性质完全不同？21. 在什么条件下易出现沿晶断裂？怎么样才能减小沿晶断裂的倾向？22. 何谓拉伸断口特征三要素?影响宏观拉伸断口形态的因素有哪些？23. 试证明，滑移面相交产生微裂纹的柯垂耳机理对fcc金属而言在能量是不利的。
24. 通常纯铁的γs=2J/m2，E=2×105MPa，a0=2.5×10-10m，试求其理论断裂强度σm。
25. 试述格雷菲斯裂纹理论分析问题的思路，推导格雷菲斯方程，并指出该理论的局限性。
26. 若一薄板物体内部存在一条长3mm的裂纹，且a0=3×10-8cm，试求脆性断裂时的断裂应力。
（设σm=0.1E=2×105MPa）27. 有一材料E=2×1011N/m2，γs=8N/m。
试计算在7×107 N/m2的拉应力作用下，该材料中能扩展的裂纹之最小长度？28. 断裂强度与抗拉强度的区别？29. 有哪些因素决定韧性断口的宏观形貌？30. 由Hall-Petch关系式和解理断裂表达式讨论晶粒尺寸细化在强韧化中的作用。
31. 一铝合金制轻型人梯，发觉在人体重作用下弹性挠度过大。
若欲在不增加梯子总量的情况下减少挠度，试问下列方法是否可行？(1)采用时效铝合金，提高材料强度；(2)改用镁合金代替铝合金（E Mg=4.3×1010N/m2，ρMg=1.74g/cm3；E Al=7×1010N/m2，ρAl=2.7g/cm3）；(3) 重新设计，改变铝合金型材的截面形状尺寸。
32. 提高金属材料屈服强度有哪些方法？试用已学过的专业知识就每种方法各举一例。
33. 产生颈缩的应力条件是什么？要抑制颈缩的发生有哪些方法？34. 今有直径为10mm的正火态60Mn拉伸试样，其试验数据如下（d=9.9mm为屈服平台刚结束时的试样直径）；P/KN 39.5 43.5 4.76 52.9 55.4 54.0 52.4 48 43.1d/mm 9.91 9.87 9.81 9.65 9.21 8.61 8.21 7.41 6.71试求：(1)σs、σb、S E、S k(2)Ψb、ψk、E b、E k(3)n和k(4)绘制条件应力-应变曲线和真实应力-应变曲线（未修正）35. 为什么材料中的第二相数量、尺寸和形状会影响断裂时的塑性大小？36. 块状Al2O3和SiC的抗拉强度分布为262MPa和299MPa，而抗压强度分布为2600MPa和2000MPa，试解释产生这么大的差别的原因？Al2O3和SiC纤维的抗拉强度分布为2100MPa和8300MPa，为何比块状抗拉强度高许多？37. 宏观脆性断口的主要特征是什么？如何寻找断裂源？38. 试述微孔聚集断裂的全过程，若材料的基体塑性相同，第二相质点密度大小对断口中韧窝的大小和深浅有何影响？39. 临界断裂应力与抗拉强度有何区别？40. 在什么条件下易出现沿晶断裂？怎样才能减小沿晶断裂倾向？41. 某汽车弹簧，在为装满载时已变形到最大位置，缺载后可完全恢复到原来状态；另一汽车弹簧，使用一段时间后，发现弹簧弓形越来越小，即产生了塑性变形，而且塑性变形量越来越大。
试分析这两种故障的本质及改变措施。
42. 减轻汽车重量对降低燃油消耗有很重要的作用。
汽车车身或底盘约占汽车总重量的60%。
底盘的主要尺寸是按比刚度来确定的，铝合金的比刚度比钢（低合金高强度钢）大，为什么汽车车身一般用钢而不用铝合金，除了生产成本之外，还有什么必须考虑的重要因素？第二章扭转、弯曲和压缩1.说明下列力学性能指标的意义：（1）σbc；（2）σbb；（3）τs；（4）τb；（5）HRC；（6）HRB；（7）HV；2.试综合比较单向拉伸、压缩、弯曲及扭转试验的特点和应用范围。
3.如何根据实际应用条件来选择恰当的试验方法（单向拉伸、扭转、弯曲、压缩和剪切试验）衡量材料的性能？4.试述脆性材料弯曲试验的特点及其应用。
5.为什么灰口铸铁的拉伸断口与拉伸轴垂直，而压缩断口却与压缩力轴成45°角？6.能否根据扭转试验中试样的断口特征分析引起开裂的力的特征？7.哪些材料适合进行抗弯试验？抗弯试验的加载形式有哪两种？各有何优缺点？8.为什么拉伸试验时所得的条件应力—应变曲线位于真实应力—应变曲线之下，而压缩试验时正好相反？9.为什么说金属的弹性模量是一个对组织较不敏感的力学性能指标？哪些因素对弹性模量会有较明显的影响？10.条件比例极限和条件屈服极限都表达了拉伸过程中非线性行为的开始，为什么残余变形法基本上是合理的？你能找到残余变形法有什么缺陷吗？11.如何根据多晶体材料的强度估算该材料的单晶体的屈服强度？试解释其中的物理过程。
12.今有45，35CrMo钢和灰口铸铁，应采用哪种材料做机床床身，给出你选择的理由？13.材料为灰铸铁，其试样直径d=30mm，原标距长度h0=45mm。
在压缩试验时，当试样承受到485KN压力时发生破坏，试验后长度h=40mm。
试求其抗压强度和相对收缩率。
14.今欲用冲床从某种薄钢板上冲剪出一定直径的孔，在确定需多大冲剪力时应采用材料的哪种力学性能指标，采用何种试验方法测定它？15.试述弹性极限，比例极限和屈服强度的意义、区别与测定方法。
16.用于解释多晶体金属产生明显物理屈服的柯氏气团理论和位错增殖理论的基本思想是怎样的？17.多晶体金属的晶粒尺寸对材料的强度和塑性有怎样的影响？18.试述常见的几种弹性不完整现象的特征及产生的条件。
19.试举例说明金属的形变强化现象在工程技术的应用方面有何实际的意义？20.已知300CrMnSi淬火后200℃回火，其宏观正断抗力σf为3236MPa，屈服抗力τs=745MPa，试问它在三向拉伸（S1=S2=+S, S3=0.75S），单向拉伸、扭转、三向压缩（S1=S2=-0.3S, S3=-S）下各发生何种形式破坏？（泊松比υ=0.25）21.今有以下各种材料，欲评定材料在静载条件下的力学行为，给定测试方法有单向拉伸、单向压缩、弯曲、扭转和硬度五种，试对给定的材料选定一种或两种最佳的测试方法。
材料：低碳钢、灰铸铁、高碳工具钢（经淬火低温回火）、结构陶瓷、热塑性材料。
22.为什么低强度高塑性材料的切口敏感度小，高强度塑性材料的切口敏感度大，而脆性材料是完全切口敏感的？第三章冲击韧性及低温脆性1.解释下列名词：（1）冲击韧度；（2）冲击吸收功；（3）低温脆性；（4）韧脆转变温度；2.说明下列力学性能指标的意义：（1）A K、A KV和A KU；（2）FATT50；（3）NDT；（4）FTE；（5）FTP3.现需检验以下材料的冲击韧性，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4.为什么通常体心立方金属显示低温脆性，而面心立方金属一般没有低温脆性？5.缺口冲击韧性为什么被裂纹材料常规性能的五大指标之一，怎样正确理解冲击韧性的功能：（a）它是控制工艺的性能指标；（b）它是服役性能的指标；（c）两者兼有之，但要具体分析。
你对上述说法有何评论？冲击韧性性能理解为材料抵抗冲击载荷而不发生破坏的能力吗?6.缺口冲击韧性试验能评定哪些材料的低温脆性？哪些材料不能用此方法检验和评定？这种试验方法本身在防止材料脆断方面有何局限性？7.细化晶粒尺寸可以降低脆性转变温度或者说改善材料低温脆性。
为什么？8.试说明低温脆性的物理本质及其影响因素。
9.试述焊接船舶比铆接船舶容易发生脆性破坏的原因。
10.下列三组试验方法中，请举出每一组中哪种试验方法测得的t k较高？为什么？（1）拉伸和扭转；（2）缺口静弯曲和缺口冲击弯曲；（3）光滑试样拉伸和缺口试样拉伸11.试从宏观上和微观上解释为什么有些材料有明显的韧脆转变温度，而另外一些材料则没有呢？12.简述根据韧脆转变温度分析机件脆断失效的优缺点。
13.简述冲击载荷作用下材料变形与断裂的机理与过程。
14.什么是冲击韧性？用于测定冲击韧性的试件有哪两种主要形式？测定的冲击韧性如何表示？两种缺口的冲击韧性是否具有可比性？15.缺口冲击韧性被列为材料的五大常规性能指标之一，如何理解冲击韧性的物理意义？冲击韧性值在工程中有什么实用价值？16.为什么切口冲击试验被广泛地用于金属性能的测试？在实际的工程应用中，某种材料的冲击韧性值的应用必须十分谨慎，为什么？17.在韧性材料的冲击试样断口上，为什么裂纹会在距缺口一定距离的试样内部萌生，而不是在缺口根部？18.什么是低温脆性？在哪些材料中容易发生低温脆性？低温脆性的物理本质是什么？19.用光滑试样的静拉伸试验也可能观察到金属材料的冷脆现象，但为什么评定t k中都采用缺口试样的冲击试验？光滑试样和缺口试样的韧脆转变温度有何关系？20.在Ak-T曲线，tk可以用多种特征温度来定义，试列举其中主要的三种定义，对大型工件为什么宜进行落锤试验和FAD等分析。