材料性能测试概念

1解理断裂：是金属材料在一定的条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快的速率沿着一定晶体学平面产生的穿晶断裂；
2韧性断裂：是金属材料断裂前产生明显的宏观塑形碧变形的断裂，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；3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就是韧脆转变温度tk。

4低温脆性：在试验温度低于某一温度tk时，会由韧性状态变为脆状态，冲击吸收功明显下降断裂机理由微孔集聚型变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性，转变温度tk称为韧脆转变温度；
5塑性：是指金属材料断裂前发生塑形变形（不可逆永久变形）的能力；
6疲劳裂纹扩展门槛值：当k小于等于#kth时，da/dN=0表示裂纹不扩展，只有当#k大于#kth时，da/dN>0，疲劳裂纹才开始扩展，所以#kth是疲劳裂纹不扩展的#k临界值，，称为疲劳裂纹扩展门槛值；
7缺口敏感度：金属材料的缺口敏感性能指标用缺口试样的抗拉强度6bn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度6b的比值表示，称为缺口敏感度，记为NSR=6bn/6b
8氢脆；由于氢和应力的共同作用而导致金属材料产生脆性断裂的现象称为氢脆断裂；
9应力腐蚀：级数在拉应力和特定的化学介质共同作用下进过一段时间后所产生的低应力脆断现象，称为应力腐蚀；
10接触疲劳：是机件两接触面作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或小块金属剥落而使材料流失现象；
11疲劳：金属机件或构件在变动应力和应变长期作用下，由于累计损伤而引起的断裂；
12磨损：机件表面相接触并作相对运动时，表面逐渐有微小的颗粒分离出来形成磨屑，是表面材料逐渐流失，造成表面损伤的现象即为磨损；
13断裂韧度：当6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，也就是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，这个临界值或失稳状态的k1记作k1c或kc称为断裂韧度；
14相对分子质量大于10000以上的有机化合物称为高分子材料（它是由许多小分子聚合而得到的故又称为聚合物或高聚物）；
15蠕变：是金属材料在长期的的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑形变形的现象；
16#kth：表示材料阻止疲劳开始扩展的性能，也是材料力学性能指标，其值越大阻止疲劳裂纹开始扩展的能力就越大，材料就越好。

17冲击韧性：是指材料在冲击载荷作用下吸收塑形变形功和断裂功的能力，常用标准试样的冲击吸收功Ak表示；
二、填空
1疲劳宏观断口三个区：疲劳源、疲劳区、瞬断区；
2接触疲劳破坏类型：麻点剥落、深层剥落、浅层剥落；
3金属材料的常用的塑性指标为：断后伸长率和断面收缩率。

4聚合物的塑形变形方式是银纹化，作用增加聚合物的韧度；
5聚合物作为摩擦副材料的优点：摩擦因数比较低；
6线性非晶态聚合物的力学性能三态：玻璃态、高弹态、粘流态；7复合材料的性能特点：高比强度，比模量，各向异性，抗疲劳性好，减振性能好，可设计性好;
8陶瓷增韧方法：改善陶瓷显微结构，相变增韧，微裂纹增韧；
9蠕变的微观断口特征：冰糖花样的沿晶断裂的形貌；
10磨损过程的三个阶段：跑合阶段，稳定磨损阶段，剧烈磨损阶段；11底合金钢的光滑试样的室温下静拉伸宏观断口特征：纤维区，放射区，剪切唇；
12疲劳裂纹扩展速率曲线三个区：1初始扩展阶段，2稳态扩展区3裂纹快速扩展区；
13冲击断口三要素：纤维区，放射区，剪切唇；
14蠕变过程三个阶段：减速蠕变阶段，恒速蠕变阶段，加速蠕变阶段；
15裂纹扩展按途径分为几种断裂：穿晶断裂，沿晶断裂；
16断裂分类：纯剪切、微孔聚集型和解理，完全和不完全，沿晶和穿晶，韧性和脆性。

17氢脆的抗性指标：氢脆临界应力场强度因子KIHEC和裂纹扩展速率da/dt;应力腐蚀的抗性指标：应力腐蚀临界应力场强度因子KISCC 和应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt;
18机件失效的形式：磨损、腐蚀、断裂；
三、问答题
1应力腐蚀防止措施
合理选着金属材料；减少或消除机件中的残余拉应力；改善化学介质；采用电化学保护；
2氢脆的防止措施
材料降低含氢量，细化组织；
环境减少吸氢的可能性
力学因素减少残余应力
3疲劳裂纹扩展速率曲线的三个区：1区疲劳裂纹初始扩展阶段，2区疲劳裂纹扩展主要阶段，3区疲劳裂纹扩展最后阶段；
4金属材料的蠕变机理：位错滑移蠕变，扩散蠕变；
5穿晶断裂可以是韧性断裂也可以是脆性断裂，而沿晶断裂大多数是脆性断裂；
四、分析题
1挖掘机与沙石间的磨损，球磨机的称板磨球和石料质之间的磨损都是：磨粒
2汽缸套和活塞之间的磨损：粘着
3材料力学性能测定方法：三向不等拉伸，压缩@=2，@的角度，越
大塑形越好；塑形较好的材料@=0.3~0.5;
五、论述题
晶体学特征，主要成分、显微结构、缺陷、残余应力、温度、介质、加载方式加载速率
温度升高，晶粒的大小增大
强度指标屈服强度降低降低
塑形指标伸长率和收缩率升高降低降低
冲击韧度升高降低
断裂韧度升高降低
碳钢、低合金钢、球墨铸铁等，疲劳曲线由高应力段和低应力段组成，其中低应力段为水平线段，通常取应力循环周次N= 10*7对应的应力值为疲劳极限，称为无限寿命疲劳极限；
有色合金等，疲劳曲线由高应力段和低应力段组成而且低应力段无水平线段，通常取应力循环周次N=10*8时对应的应力值为疲劳极限，称为有限寿命疲劳极限；
工程应力-应变曲线
g g ·
oA ：弹性变形阶段；AC ：不均匀屈服塑性变形；CD ：均匀塑性变形阶段；DE ：不均匀集中塑性变形阶段；E 点后：断裂；
og ·总应变量；og 塑形变形量；gg ·为弹性变形量；
七,符号解释
1、（165）MPa 100
50010000/1=σ表示：材料在500℃温度下，10000h 后总伸长率为1%的蠕变极限为100MPa 。

2、（51）500 HBW 5/750 表示：用直径5mm 的硬质合金球在7.355kN (750×9.80665)试验力下保持10~15s 测得的布氏硬度值为500。

3、（167）MPa 200600
103=σ表示：该合金在600℃、1000h 的持久强度极限为200MPa 。

4、（100）1-σ代表：对称应力循环下的弯曲疲劳极限。

5、（105）th K ∆代表：材料阻止疲劳裂纹开始扩展的性能。

6、（71）260HBS10/2800 表示：用直径10mm 的淬火钢球在27.44kN 试验力下保持10~15s 测得的布氏硬度值为260。

7、（105）th K ∆与1-σ有何异同：h K t ∆与1-σ都是表示无限寿命的疲劳韧性，也都受材料成分和组织、载荷条件及环境因素等影响；但1-σ是光滑试样的无限寿命疲劳强度，用于传统的疲劳强度设计和校核；th K ∆是裂纹试样的无限寿命疲劳性能，适于裂纹件的设计和校核。

8、（71）I K 和IC K 有何区别：I K 和IC K 是两个不同的概念，当应力场强度因子I K 增大到临界值IC K 时，材料发生断裂，这个临界值IC K 称为断裂韧度。

I K 是应力场强度因子，是力学参量，只和载荷及试样尺寸有关，而与材料无关；IC K 是断裂韧度，是力学性能指标，只和材料成分、组织结构有关，而和载荷及试样尺寸无关。

9、scc σ代表：金属材料抗应力腐蚀性能指标。

10、Iscc K 代表：应力腐蚀临界应力场强度因子。