工程材料力学性能每章重要知识点

1、第一章1.应力-应变曲线（拉伸力-伸长曲线）。低碳钢 拉伸力-伸长曲线拉伸力在Fe以下阶段，为弹性变形阶段，到达Fa后，试样开始发生塑性变形，最初试样局部区域产生不均匀屈服塑形变形，曲线上出现平台或锯齿，直至C点结束。继而进入均匀塑形变形阶段。达到最大拉伸Fb时，试样在此产生不均匀塑形变形，在局部区域产生缩颈。最终，在拉伸力Fk处，试样断裂。2.弹性变形现象及指标弹性变形：是可逆性变形，是金属晶格中原子自平衡位置产生可逆位移的反映。弹性变形指标：弹性模量，是产生100%弹性变形所需应力。弹性比功（弹性比能、应变比能），表示金属吸收弹性变形功的能力。滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延

2、长产生附加弹性应变的现象。循环韧性：金属材料在交变载荷（振动）下吸收不可逆变形功的能力。3.塑性变形现象及指标金属材料常见塑性变形方式主要为滑移和孪生。滑移：金属材料在切应力作用下位错沿滑移面和滑移方向运动而进行切变得过程。孪生：金属材料在切应力作用下沿特定晶面和特性晶向进行的塑性变形。塑性变形特点：各晶粒变形的不同时性和均匀性；各晶粒变形的相互协调性。塑性变形指标：屈服强度，屈服强度及金属材料拉伸时，试样在外力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力。屈服现象：金属材料开始产生宏观塑形变形的标志。屈服现象相关因素：材料变形前可动位错密度很小；随塑性变形的发生，位错能快速增殖；位错的运动速率与外

3、加应力有强烈的依存关系。屈服现象指标：规定非比例伸长应力；规定残余伸长应力；规定总伸长应力。影响屈服强度因素：内在因素：金属本性和晶格类型；晶粒的大小和亚结构；溶质元素；第二相。外在因素：温度、应变速率、应力状态。应变硬化：金属材料阻止继续塑形变形的能力，塑性变形是硬化的原因，硬化是结果。缩颈：韧性金属材料在拉伸试验时变形集中于局部区域的特殊现象，是应变硬化与截面减小共同作用的结果。抗拉强度：韧性金属试样拉断过程中最大力所对应的应力。塑性是指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。金属材料常用塑性指标为断后伸长率、断面收缩率。对静载下工作的机件，都要求材料具有一定塑性，以防止机件偶然过载时产生突然破

4、坏。这是因为塑性变形有缓和应力集中的作用。4.静力韧度、冲击韧度、断裂韧度联系与区别韧度是度量材料韧性的力学性能指标。韧性是金属材料的力学性能，指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。静力韧度：金属材料在静拉伸时单位体积材料断裂前所吸收的功。冲击韧度：材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力。断裂韧度：材料裂纹失稳扩展导致材料断裂的临界值。5.机件三种主要失效的形式：磨损、腐蚀、断裂。6.断裂类型及特征（P24表1-7）韧性断裂：金属材料断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂，有一种缓慢的撕裂过程。断裂特点：断裂前产生明显宏观变形；过程缓慢；断裂面一般平行于最大切应力，并与主应力成45

5、o角。断口特征：呈纤维状，灰暗色。断口特征三要素：纤维区、放射区、剪切唇。纤维区：裂纹扩展快速，撕裂时塑性变形量大，呈锯齿形；放射区：裂纹快速低能量撕裂，有放射花样特征；剪切唇：表面光滑，与拉伸轴呈45°，是典型的切断型断裂。脆性断裂：断裂特点：突然发生，断裂前不发生塑性变形，没有明显征兆，断裂面与正应力垂直；断口特征：平齐而光亮，呈放射状或结晶状。人字纹花样的放射方向与裂纹扩展方向平行。穿晶断裂：裂纹穿过晶内，可以是韧性或脆性断裂，两者有时也可混合发生。断口特征：断口具有人字纹曲线。沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数为脆性断裂。断口特征：形貌呈冰糖状，但晶粒细小则呈晶粒状，颜色较纤维状

6、断口明亮、较纯脆性断口灰暗。剪切断裂：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，分滑断（纯剪切断裂）和微孔聚集型断裂。纯剪切断裂是沿滑移面分离而造成的分离断裂。断裂特点：沿滑移面分离剪切断裂（单晶体）；通过缩颈导致最终断裂（多晶体、高纯金属）。断口特征：呈锋利的楔形（单晶体金属）或刀剑形（多晶体金属完全韧性断裂）。微孔聚集型断裂是微孔形核、长大、聚合导致材料分离。断裂特点：沿晶界微孔聚合，沿晶断裂；在晶内微孔聚合，穿晶断裂。微观断口特征：断口呈大小不等的圆形或椭圆形韧窝（等轴韧窝、拉长韧窝、撕裂韧窝）。解理断裂，金属材料在一定条件下，外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶

7、体学平面产生的断裂。断裂特点：以极快速率沿一定晶体学平面（解理面），产生的穿晶断裂。解理面一般是低指数晶面或表面能最低的晶面，解理断裂总是脆性断裂。微观断口特征：解理台阶、河流花样、舌状花样。准解理，似解理河流但非真正解理。不是独立的断裂机制，是解理断裂的变种。7.断裂强度理想晶体脆性（解理）断裂的理论断裂强度：，表明晶体弹性模量愈大、表面能愈大、原子间距愈小，即结合愈紧密，则理论断裂强度愈大。实际断裂强度-格雷菲斯公式：，它表明在脆性材料中，裂纹扩展所需的应力反比与裂纹半长的平方根。8.名词解释滞弹性：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现象。包申格效应：指材料经过预先加

8、载并产生少量塑性变形，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。第二章1.应力状态软性系数=maxmax=1-321-0.52+3，表示最大切应力比最大正应力。值越大（试验方法：试样中最大切应力分量越大），表示应力状态越软，金属越容易产生塑性变形和韧性断裂；值越小（试验方法：试样中最大正应力分量越大），表示应力状态越硬，金属越不易产生塑性变形而易于产生脆性断裂。2.各种试验的特点压缩试验特点：单向压缩试验的应力状态系数=2，比拉伸、扭转、弯曲应力状态都软；拉伸时塑性很好的材料在压缩时只发生压缩变形而不会断裂。弯曲试验特点：弯曲试验试样形状简单、操作方便；弯曲

9、试样表面应力最大，可较灵敏地反映材料表面缺陷。扭转试验特点：扭转的应力状态软性系数=0.8，比拉伸的大，易于显示金属的塑性行为；圆柱形试验，整个长度上塑性变形是均匀的，没有缩颈现象，所以能实现大塑性变形量下的试验；能较敏感地反映出金属表面缺陷及表面硬化层的性能；扭转试验是测定这些材料切断强度最可靠的办法。3.硬度的测试方法、原理与适用范围硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能。硬度测试方法三类：弹性回跳法（肖氏硬度）、压入法（布氏、洛氏、维氏硬度）、划痕法（莫氏硬度）。布氏硬度（HBW）：以测量所得试样的压痕直径，计算压痕球形表面积，通过单位面积所承受的试验力来计算硬度值。HBW=0.102FA

10、=0.204FDD-D2-d2布氏硬度适用于测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度。优点：布氏硬度所得压痕面积较大，其硬度值能反映金属在较大范围内各组成相的平均性能，而不受个别组成相及微小不均匀性的影响。布氏硬度试验数据稳定，重复性强。缺点：对不同材料需要更换不同直径的压头球和改变试验力，压痕直径测量较麻烦，不宜在成品上进行试验。洛氏硬度（HR）：以测量压痕深度表示材料的硬度值。HR=(k为常数，根据压头材料取值；h压痕深度)。洛氏硬度试验，优点：操作简便、迅速，硬度值可直接读出；压痕较小，可在工件上试验；采用不同标尺可测定各种软硬不同的金属和厚薄不一的试样的硬度。缺点：压

11、痕较小，代表性差；若材料中有偏析及组织不均匀等缺陷，则测量硬度值重复性差，分散度大；且用不同标尺测得的硬度值彼此没有联系，不能直接比较。维氏硬度（HV）：以压痕单位面积所承受的试验力计算硬度值。HV=维氏硬度试验，优点：不存在布氏硬度试验中要求试验力F与压头直径D之间所规定条件的约束，也不存在洛氏硬度试验时不同标尺的硬度值无法统一的弊端；试验力可任意选取，压痕测量精度较高，硬度值较为精确。缺点：硬度值需要通过测量压痕对角线长度后进行计算或查表，工作效率比洛氏硬度法低。4.缺口效应：对于脆性材料，缺口引起应力集中，并改变了缺口前方的应力状态，令金属难以产生塑性变形，因而脆性材料往往直接由弹性变形

12、过渡到断裂。对于塑性材料，缺口提高了材料的“强度”，但缺口也约束了塑性变形，使得塑性降低，增加了材料的变脆倾向。综上，无论脆性材料还是塑性材料，缺口造成了材料变脆倾向，降低了使用安全。缺口试样静拉伸试验:轴向拉伸试验、偏斜拉伸试验。【P55，习题6】缺口敏感度：金属材料缺口试样的抗拉强度bn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度b的比值，记为NSR。缺口试样静弯曲试验【P55，习题6】第三章1.静载荷与冲击载荷的区别：加载速率不同（幅度和频率），应变速率在10-410-2s-1内，金属力学性能没有明显变化，按静载荷处理；当应变速率大于10-2 s-1时，金属力学性能将发生显著变化，则按冲击载荷（动载荷

13、）处理。2.金属材料在冲击载荷加载下与静载荷加载下的变化冲击载荷下，如同降低温度一样，金属材料因提高应变速率使得变脆倾向增大。3.冲击载荷下金属变形和断裂的特点：与静载荷下相同，都会有弹性变形、塑性变形、断裂等现象；冲击过程持续时间很短，故吸收的冲击能测不准；应变速率的改变对材料的弹性行为及弹性模量无影响；金属材料位错的运动速率增加，滑移临界切应力增加，材料的冲击韧性提高；同时开动的位错源增加，故屈服强度、抗拉强度得到提高；金属材料内部的塑性变形不均匀。4.缺口试样冲击弯曲试验冲击韧性：指材料在冲击载荷作用下吸收塑性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。冲击弯曲试验标准试样是

14、U形缺口或V形缺口，即夏比U形和V形缺口试样。冲击弯曲试验主要用途：控制原材料的冶金质量和热加工后的产品质量，即将AK值作为质量控制指标使用；根据系列冲击试验可得AK值与温度的关系曲线，测定材料的韧脆转变温度。4.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合金，在试验温度低于某一温度tk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，端口特征由纤维状变为结晶状。实质原因：低温脆性材料晶体为体心立方结构，晶体间晶格阻力（派纳力）随温度降低急剧增加，从而令材料屈服强度变大产生低温脆性现象。韧脆转变温度：当温度降低时，材料屈服强度急剧增加，而塑性和

15、冲击吸收功急剧减小。材料屈服强度急剧升高的温度，或断后伸长率、断口收缩率、冲击吸收功急剧减小的温度。5.韧脆转变温度的影响因素：晶体结构；溶质元素；晶粒大小；金相组织；其它：加载速率、试样尺寸和形状。6.低温脆性材料：体心立方晶体金属及合金，例如低强度钢（铁素体-珠光体钢）第四章1.裂纹扩展基本形式：张开型、滑开型、撕开型。张开型裂纹扩展最危险，容易引起脆性断裂。2.断裂韧度：定义：当应力达到断裂强度，裂纹失稳，并开始扩展。临界或失稳状态的KI值记作KIC或KC，称为断裂韧度。 KIC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为平面应力下的断裂韧度，表示在平面

16、应力条件下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。3.断裂韧度KIC的测试试样：标准三点弯曲试样、紧凑拉伸试样、C形拉伸试样、圆形紧凑拉伸试样。试验要求：试样应保证足够大。测试方法：弯曲、拉伸；传感器测量，绘出有关曲线。4.断裂韧度影响因素：内部因素：化学成分的影响；基体相结构和晶粒大小的影响；杂质及第二相的影响；显微组织的影响。外界因素：温度：大多数结构钢随温度降低而下降；应变速率：增加应变速率使KIC下降。5.断裂韧度的应用：.【P8488、P92习题16、17】第五章1.变动载荷：指载荷大小，甚至方向随时间变化的载荷。分为规则周期变动应力和无规则随机变动应力两种。循环应力：波形有正弦波、矩形波、三角

17、形波。常见的循环应力：对称交变应力、脉动应力、波动应力、不对称交变应力。2.金属疲劳：定义：材料构件在变动应力和应变的长期作用下，由于累积损伤而引起的断裂的现象。断裂方式：表面滑移带开裂，晶界或其它界面开裂。基本特点：疲劳是低应力循环延时断裂；疲劳是脆性断裂；疲劳对缺陷（缺口、裂纹及组织缺陷）十分敏感；疲劳破坏能清楚显示裂纹的萌生、扩展和断裂。3.疲劳宏观断口三区域：疲劳源：裂纹的萌生地，裂纹处在亚稳扩展过程中。由于应力交变，断面摩擦而光亮。随应力状态及其大小的不同，可有一个或几个疲劳源。疲劳区（贝纹区）：断面比较光滑，并分布有贝纹线。循环应力低，材料韧性 好，疲劳区大，贝纹线细、明显。有时在

18、疲劳区的后部，还可看到沿扩展方向的疲劳台阶（高应力作用）。瞬断区： 一般在疲劳源的对侧；脆性材料为结晶状断口；韧性材料有放射状纹理；边缘为剪切唇。 4.疲劳缺口敏感度：5.疲劳裂纹扩展速率疲劳裂纹扩展门槛值：当KKth时，da/dN=0，表示疲劳裂纹不扩展；当KKth，da/dN0，疲劳裂纹才开始扩展。因此Kth是疲劳裂纹不扩展的K临界值，即疲劳裂纹扩展门槛值。影响疲劳裂纹扩展速率的因素：应力比r的影响：在a一定条件下m随r增大而增大；过载峰的影响：适当的过载峰发生裂纹过载停滞现象，延长疲劳寿命。裂纹扩展发生过载停滞的原因，可用裂纹尖端过载塑性区的残余压应力影响来说明；材料组织的影响：对、区的

19、影响比较明显，对区的影响不大。疲劳裂纹扩展寿命计算【P109111，P127习题】6.疲劳过程及机理疲劳过程：疲劳裂纹萌生、裂纹亚稳扩展、最后失稳扩展。疲劳裂纹萌生机理：滑移带开裂产生裂纹：挤出脊、侵入沟；相界面开裂产生裂纹；晶界开裂产生裂纹。疲劳裂纹扩展机理：第一阶段，沿主滑移系方向，以纯剪切方式向内扩展，扩展速率仅1m数量级。第二阶段，晶界的不断阻碍作用，裂纹扩展逐渐转向垂直于拉应力的方向，形成疲劳条纹（具有略呈弯曲并相互平行的沟槽花样），每一条带可以视作一次应力循环的扩展痕迹。在室温及无腐蚀条件下疲劳裂纹扩展都是穿晶的。 7.疲劳强度影响因素：材料内因：化学成分、显微组织、治金缺陷。材料

20、表面状态和工件结构：表面状态、工件结构。工况因素：载荷条件、环境温度。 8.低周疲劳及其特点：定义：金属在循环载荷作用下，疲劳寿命为102105次的疲劳断裂。特点：应力与应变呈非线性关系；裂纹成核期短，有多个裂纹源；断口呈韧窝状（90次）；出现轮胎花样（100次）； 疲劳寿命取决于塑性应变幅。9. 低周冲击疲劳：机件在重复冲击载荷作用下的疲劳断裂，105时为低周冲击疲劳。热疲劳：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。10. 金属材料产生循环硬化还是循环软化取决于材料的初始状态、结构特性、应变幅和温度等。 循环硬化：金属材料在恒定应变范围循环作用下，随循环周次增加其应力

21、不断增加。循环软化：金属材料在恒定应变范围循环作用下，随循环周次增加其应力不断减小。循环软化的危害：使材料的形变抗力下降，导致工件产生过量的塑性变形而失效。第六章1.应力腐蚀断裂：金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间所产生的低应力脆断现象即应力腐蚀断裂。氢脆断裂：由于氢和应力的共同作业而导致金属材料产生脆性断裂的现象，即氢脆断裂。2.应力腐蚀断裂：影响因素：应力、化学介质、金属材料。断裂机理：滑移-溶解理论（钝化膜破坏理论）、氢脆理论。断口特征：宏观：有亚稳扩展区、最后瞬断区（与疲劳裂纹相似）；断口呈黑色或灰色。微观：显微裂纹呈枯树枝状；腐蚀坑；沿晶断裂和穿晶断裂。抗力指标：临

22、界应力场强度因子KIscc（应力腐蚀门槛值），即试样在特定化学介质中不发生应力腐蚀断裂的最大应力强度因子；裂纹扩展速率da/dt，即单位时间内裂纹的扩展量。防止措施：合理选择金属材料；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。3.氢脆类型及特征：氢蚀，特点：宏观断口形貌呈氧化色，颗粒状；微观断口晶界明显加宽，沿晶断裂。白点（发裂），特点：宏观：断面呈圆形或椭圆形，颜色为银白色。甚至有白线。氢化物致脆，特点：氢化物很硬、脆，与基体结合不牢。裂纹沿界面扩展。氢致延滞断裂，特征：由于氢的作用而产生的延滞断裂现象。原因：氢显著降低金属材料的断后伸长率。条件：一定温度范围；慢速加载（恒

23、载）。4.氢致延滞断裂机理及特点断裂过称：孕育阶段，裂纹亚稳扩展阶段，失稳扩展阶段。机理：当有刃型位错的应力场存在时，氢原子便与位错产生交互作用，迁移到位错线附近的拉应力区，形成氢气团。位错运动受阻，产生集中应力，萌生裂纹。特点：只在一定温度范围内出现；提高应变速率，材料对氢脆的敏感性降低；此类氢脆显著降低金属材料的断后伸长率；高强度钢的氢致延滞断裂还具有可逆性。5.氢致延滞断裂与应力腐蚀的关系：两者是“相互促进”关系，金属材料产生应力腐蚀伴随有氢析出，析出的氢易于形成氢致延滞断裂。区别是应力腐蚀是金属阳极溶解，而令金属开裂；而氢致延滞断裂则是阴极吸氢产生断裂。6.防止氢脆措施：环境因素：减少

24、吸氢的可能性； 力学因素：减小残余应力；材质因素：降低含氢量，细化组织。第七章1.磨损定义：机件表面相接触并作相对运动时，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑（松散的尺寸与形状均不相同的碎屑），使表面材料逐渐流失（导致机件尺寸变化和质量损失）、造成表面损伤的现象即为磨损。2.磨损过程：跑合阶段（磨合阶段）；稳定磨损阶段；剧烈磨损阶段。3.磨损类型及机制、影响因素及改善措施粘着磨损（咬合磨损），机理：在滑动摩擦条件下，当摩擦副相对滑动速度较小（钢小于1m/s）时发生的。因为缺乏润滑油，摩擦副表面无氧化膜，且单位法向载荷很大，以致接触应力超过实际接触点处屈服强度而产生的一种磨损。影响因素：材料特性、

25、法向力、滑动速度以及温度等均对粘着磨损有明显影响。改善措施：首先要注意摩擦副配对材料的选择；采用表面化学热处理改变材料表面状态 ；控制摩擦滑动速度和接触压应力。磨粒磨损，机理：磨粒磨损是当摩擦副一方表面存在坚硬的细微突起，或者在接触面之间存在着硬质粒子时所产生的一种磨损。影响因素：机件抵抗磨粒磨损的能力主要与材料硬度成正比，一般情况下，材料硬度越高，其抗磨粒磨损能力也越好。改善措施：对于以切削作用为主要机理的磨粒磨损应增加材料硬度；根据机件服役条件，合理选择耐磨材料；采用渗碳、碳氮共渗等化学热处理提高表面硬度。另外，经常注意机件防尘和清洗，防止大于1微米磨粒进入接触面，也是有效的措施。 冲蚀磨

26、损，机理：冲蚀磨损是指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。松散粒子尺寸一般小于100微米，冲击速度在550m/s以内。影响因素：环境因素，如冲击角、粒子速度及浓度、冲击时间、温度及介质。粒子性能，如粒度、形状、硬度、密度、可碎性等。材料性能，如硬度、强度、韧性和物理性能。改善措施：设法减小入射粒子和介质的速度，因为速度是引起冲蚀磨损的重要参数；改变冲击角以减轻冲蚀磨损；合理利用粒子浓度和粒度减轻冲蚀磨损；合理设计机件形状，且尽可能选用冲蚀磨损抗力较高的材料及表面处理方法。 腐蚀磨损，机理：在摩擦过程中，摩擦副之间或摩擦副表面与环境介质发生化学或电化学反应形

27、成腐蚀产物，腐蚀产物的形成和脱落引起腐蚀磨损。腐蚀磨损因常与摩擦面之间的机械磨损（粘着磨损或磨粒磨损）共存，故又称腐蚀机械磨损。微动磨损，机理：在机器的嵌合部位和紧配合处，接触表面之间虽然没有宏观相对位移，但在外部变动载荷和振动的影响下却能产生微小滑动。接触表面之间因存在小振幅相对振动或往复运动而产生的磨损称为微动磨损或微动腐蚀。微动磨损是一种复合磨损，兼有粘着磨损、氧化磨损和磨粒磨损的作用。改善措施：改善微动磨损耐磨性的措施，首先是加强紧配，保证足够的过盈量，避免产生微小振动，还可以用化学热处理方法，提高摩擦副表面抗粘着能力，以减轻微动磨损。 第八章1.高温低温的区别：温度的高和低是相对于金

28、属的熔点而言。引入“约比温度（T/Tm）”概念(T为试验温度，Tm为金属熔点)，当T/Tm0.5时为高温，反之则为低温。2.影响高温强度的因素：温度，约比温度；时间， 随加载时间延长，b减小，产生蠕变行为；变形速率， 变形速率越大，晶粒与晶界的高强温度越低。3.蠕变现象蠕变定义：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。由此导致的材料断裂，称为蠕变断裂。蠕变阶段特点：减速蠕变阶段，开始时变化速率大，后来速率逐渐减小；恒速蠕变阶段，蠕变速率几乎保持不变；加速蠕变阶段，随着时间延长逐渐增大，最后产生蠕变断裂。变形机理： 位错滑移蠕变，高温下，外界热激活能令位错克服短程障碍，加强了位

29、错的运动（滑移、攀移、交滑移等）。第一阶段，蠕变变形而产生形变硬化，蠕变速率减小。第二阶段：动态回复（软化），硬化与软化达到平衡，蠕变速率为一常数。扩散蠕变，高温和应力的作用下，晶体内空位、原子的定向扩散（不均匀应力场），逐渐产生蠕变。晶界滑动，高温和应力的作用下，晶粒发生转动（即晶界滑动）。晶粒越小，晶界滑动对蠕变作用越大。断裂机理：三晶粒交会处萌生楔形裂纹（高应力，低温度），晶界滑动，三晶粒交会处造成应力集中，形成空洞，空洞相互连接，便形成楔形裂纹。晶界上空洞形成晶界裂纹（低应力、高温度），相变形成空洞，第二相质点附近，晶界滑动产生的空洞；空洞长大，汇聚形成裂纹。断口特征：宏观特征：一是断

30、口附近产生塑性变形，变形区域附近有很多裂纹，断裂机件表面有龟裂现象。二是由于高温氧化，端口表面被氧化膜覆盖。微观特征：冰糖状花样的沿晶断裂形貌。4.高温力学性能指标及影响因素蠕变极限，是金属材料在高温长时载荷作用下塑性变形抗力指标。1）t，在规定温度(t)下，使试样在规定时间内产生的稳态蠕变速率()不超过规定的最大应力；2）t，在规定温度(t)下和规定时间()内，使试样产生的蠕变总伸长率()不超过规定值的最大应力。试验时间及蠕变总伸长率的具体数值是根据机件的工作条件来规定的。持久强度极限t，在规定温度(t)下，达到规定持续时间()而不发生断裂的最大应力。剩余应力r，松弛稳定性表示金属材料抵抗应

31、力松弛的性能。剩余应力r是评定金属材料应力松弛稳定性的指标。表示在应力松弛试验中，任一时间试样上所保持的应力。初始应力与剩余应力之差，称为松驰应力re。影响因素：合金化学成分的影响，高熔点；显微结构（第二相）；冶炼工艺的影响，降低夹杂物；热处理工艺的影响：在晶内形成多边化的亚晶界；晶粒度的影响，晶粒太大会降低高温下的塑性和韧性。其他高温力学性能：高温短时拉伸性能（火箭、导弹发射）：瞬时最高温度，热塑性，蠕变不起决定作用时。高温硬度：工具材料（红硬性），高温钻头，测高温硬度的压头。第九章1.高分子材料定义及基本概念：相对分子质量大于10000以上的有机化合物为高分子。主价键：聚合物的原子之间由共价键结合。次价键：分子之间由范德瓦尔键连接。分子间次价键力之和远远超过单个分子中原子间主价键的结合力，因此，聚合物在拉伸时常常先发生原子键的断裂，而不是分子键之间的滑脱。单体：聚合物的小分子化合物。链节：组成聚合物长链的基本结构单元。聚合度：聚合物长链的重复链节数目。构型：高分子链的近程结构。构象：高分子链的远程结构。2.聚合物的聚集态：晶态结构、非晶态结构、取向。3.高分子材料结构特征：聚合物是复合物；聚合物有构型、构象的变化；分子之间可以有各种相互排列。4.聚合物的主要物理、力学性能特点：