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文档简介

1、材料力学行为 一、名词解释1.1.弹性比功: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。2.2.弹性后效(弹性后效(滞弹性滞弹性):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而和时间有关的现象。3.弹性滞后弹性滞后:金属在弹性区加载卸载时,由于应变落后于应力,使加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线,称为弹性滞后。4.封闭回线封闭回线称为弹性滞后环弹性滞后环。有一部分变形功被金属吸收了。这部分被吸收的功,或者说被消耗的功称为金属的内耗。面积表示内耗的大小。3.3.循环韧性:循环韧性:

2、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。4.4.包申格效应: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。15.5.解理刻面: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。6.6.强度:强度:金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力;塑塑性大小:性大小:表示材料强度储备的大小,是评定构件安全性的指标; 塑性:塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力;韧性:韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力; 脆性脆性:材料受到外力时,其内部局部产生裂纹并破坏的性质。7.7

3、.解理台阶: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。7.7.比例极限比例极限p p是应力与应变成正比关系的最大应力8.8.弹性极限弹性极限e e是材料由弹性变形过渡到弹塑性变形时的应力9.9.规定非比例延伸强度规定非比例延伸强度( (RpRp) ),非比例延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的应力。10.10.滑移:滑移:金属材料在切应力作用下位错沿滑移面和滑移方向进行的切变过程。 孪生孪生:材料在切应力作用下的一种塑性变形的方式,它是提供的变形量很小,但可以调整滑移面的方向,使新的滑移系移动。(金属塑性变形方式) 211.11.有效屈服应力有效屈服应力ysys:是指多

4、向应力状态下,材料屈服时的最大主应力 n n应变硬化指数:表示金属材料在均匀塑性变形阶段的强化能力 E E弹性模量 G G切变模量 r r规定残余伸长应力0.2 0.2 屈服强度 gtgt金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率8.8.河流花样: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。9.9.解理面: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。10.10.穿晶断裂:穿晶断裂:穿晶断裂的裂纹穿过晶内,可以是韧性

5、断裂,也可以是脆性断裂。 沿晶断裂:沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,多数是脆性断裂。11.11.屈服现象:屈服现象:在试验过程中,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。 312.12.韧性断裂:韧性断裂:断裂前有明显的塑性变形、消耗能量大。断裂面平行于最大切应力并与主应力成45度。断口呈纤维状,灰暗色。断裂过程较缓慢,危害性较小。 断口特征的三要素:断口特征的三要素:由纤维区,放射区和剪切唇三个区域组成。由这三个区的大小可以判断材料的韧脆程度。 脆性断裂:脆性断裂:断裂前无明显塑性变形。=IC,就会发生脆性断裂.反之,即使存在裂纹

6、,若I=IC,当满足上述条件时裂纹失稳扩展断裂。10.10.积分积分:有两种定义或表达式:一是线积分:二是形变功率差。11.11.裂纹扩展判据裂纹扩展判据:I=IC,只要满足上述条件,裂纹(或构件)就会断裂。12.12.:裂纹张开位移。13.13.判据判据:=c,当满足上述条件时,裂纹开始扩展。14.14.I I和和IC IC 答:临界或失稳状态的I记作IC或C,IC为平面应变下的断裂韧度,表示在平面应变条件下材料抵13 抗裂纹失稳扩展的能力。C为平面应力断裂韧度,表示在平面应力条件下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。它们都是I型裂纹的材料裂纹韧性指标,但C值与试样厚度有关。当试样厚度增加,使裂纹尖

7、端达到平面应变状态时,断裂韧度趋于一稳定的最低值,即为IC,它与试样厚度无关,而是真正的材料常数。15.15.IC IC 答:当I增加到某一临界值时,I能克服裂纹失稳扩展的阻力,则裂纹失稳扩展断裂。将I的临界值记作IC,称断裂韧度,表示材料阻止裂纹失稳扩展时单位面积所消耗的能量,其单位与I相同,MPam16.16.:是材料的断裂韧度,表示材料抵抗裂纹开始扩展的能力,其单位与IC相同。17.17.c c:是材料的断裂韧度,表示材料阻止裂纹开始扩展的能力。判据和判据和判据判据一样都是裂纹开始扩展的裂纹判据,而不是裂纹失稳扩展的裂纹判据。141.应力幅应力幅a a:a=1/2(max-min) 平均

8、应力m:m=1/2(max+min)2.应力比应力比r r:r=min/max3.疲劳破坏疲劳破坏:机件在变动载荷作用下经过较长时间工作后发生的破坏现象。也是裂纹形成和扩展的结果。4.变动载荷变动载荷:载荷的大小和方向随时间而改变。 周期性变动载荷周期性变动载荷(交变载荷:大小方向均变化;重复载荷:大小变,方向不变)周期性变化 随机变动载荷随机变动载荷:变化无规则随机改变5.da/da/dNdN:疲劳裂纹扩展速率,即每循环一次裂纹扩展的距离6.循环应力循环应力:周期变动的载荷称为循环应力。 平均应力平均应力: m=(min+max)/2 应力半幅应力半幅:应力变化峰值与谷值之差的一半 应力循环

9、对称系数应力循环对称系数:表示应力循环的不对称程度r=min/max153.疲劳源疲劳源:是疲劳裂纹萌生的策源地,一般在机件表面常和缺口,裂纹,刀痕,蚀坑相连。 典型疲劳断口具有三个形貌不同的区域:疲劳源、疲劳区、瞬断区。 疲劳区疲劳区:是疲劳裂纹亚稳扩展所形成的断口区域。其宏观特征是:断口比较光滑并分布有贝纹线。贝纹线是以疲劳源为中心,近于平行的同心圆弧线,它是由于载荷大小或应力状态发生变化或机器运行中途停车等原因造成的。在疲劳源附近,贝纹线较密集。 瞬断区瞬断区:是裂纹最后失稳快速扩展所形成的断口区域。韧性材料断口为纤维状、暗灰色,脆性材料为结晶状。断口比疲劳区粗糙;韧性材料结晶状断口;脆

10、性材料在中间平面应变区为放射状或人字纹断口,边缘平面应力区为剪切唇。4.疲劳曲线疲劳曲线:是疲劳应力与疲劳寿命的关系曲线。5.疲劳贝纹线疲劳贝纹线:是疲劳区的最大特征,一般认为它是由载荷变动引起的,是裂纹前沿线留下的弧状台阶痕迹。166.疲劳条带疲劳条带:疲劳裂纹扩展的第二阶段的断口特征是具有略程弯曲并相互平行的沟槽花样,称为疲劳条带(疲劳辉纹,疲劳条纹)。7.过载持久值过载持久值:指在某一过载应力下,材料发生疲劳断裂前的循环周次,过载越大,循环周次越少。8.过载损伤过载损伤: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。9.过载损伤界过载损伤界:由

11、实验测定,测出不同过载应力水平和相应的开始降低疲劳寿命的应力循环周次,得到不同试验点,连接各点便得到过载损伤界。10.过载损伤区过载损伤区:过载损伤界与疲劳曲线高应力区直线段之间的影线区,称为过载损伤区。过载损伤界越陡直,损伤区越窄,材料抵抗疲劳过载的能力越强。11.驻留滑移带驻留滑移带:用电解抛光的方法很难将已产生的表面循环滑移带去除,当对式样重新循环加载时,则循环滑移带又会在原处再现,这种永留或再现的循环滑移带称为驻留滑移带。1712.疲劳寿命疲劳寿命:试样在交变循环应力或应变作用下直至发生破坏前所经受应力或应变的循环次数。13.挤出脊和侵入沟挤出脊和侵入沟: 挤出脊是滑移带表面上观察到的

12、周围高出一些的物质。 侵入沟是指滑移带表面上观察到的比周围低一些的物质。 两者可能相对出现,侵入沟也可能出现在挤出脊附近。14.过渡寿命过渡寿命:p/22f曲线和e/22f曲线所对应的交点寿命(2f)t。15.热疲劳热疲劳: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。 热疲劳产生条件:温度变化产生膨胀或收缩 机械约束产生热应力;外部刚性,内部截面温度16.低周疲劳低周疲劳:交变载荷作用下,疲劳寿命在102105的疲劳。又称塑性疲劳或应变疲劳。低周疲劳由塑性控制,高周疲劳由强度控制。1817.循环硬化循环硬化:恒定的应变幅循环作用下,随着循环周次的增加,应力不断增加。18.循

13、环软化循环软化:恒定的应变幅循环作用下,随着循环周次的增加,应力不断减小。19.低周冲击疲劳低周冲击疲劳:在重复冲击载荷作用下发生的疲劳断裂。1.疲劳强度疲劳强度-1-1: 对称应力循环作用下的弯曲疲劳极限; 疲劳强度疲劳强度-p p:对称拉压疲劳极限; 疲劳强度疲劳强度-1-1:对称扭转疲劳极限; 疲劳强度疲劳强度-1-1N N:缺口试样在对称应力循环作用下的疲劳极限。2.疲劳缺口敏感度疲劳缺口敏感度qfqf:金属材料在交变载荷作用下的缺口敏感性,常用疲劳缺口敏感度来评定。Qf=(Kf-1)/(kt-1).其中Kt为理论应力集中系数且大于一,Kf为疲劳缺口系数。 Kf=(-1)/(-1N)

14、193.疲劳门槛值疲劳门槛值KthKth:在疲劳裂纹扩展速率曲线的区,当KKth时,da/aN=0,表示裂纹不扩展;只有当KKth时,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,称为疲劳裂纹扩展门槛值。4.K K:材料的疲劳裂纹扩展速率不仅与应力水平有关,而且与当时的裂纹尺寸有关。K是由应力范围和a复合为应力强度因子范围,K=Kmax-Kmin=Ymaxa-Ymina=Ya。1.应力腐蚀应力腐蚀: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。2.白点白点: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

15、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。203.氢脆氢脆:由于氢和应力共同作用而导致的金属材料产生脆性断裂的现象。1)内部氢脆与环境氢脆 这是按氢的来源不同进行的分类: 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。 环境氢脆环境氢脆:这是指试件在使用过程中,从环境中吸入氢而引起的脆化。这时氢有一个氢离子吸附、扩散、在内部聚集等过程。2)可逆氢脆与不可逆氢脆 经去氢处理后,氢脆现象能够减少或去除的情况称为可逆氢可逆氢脆脆,如果

16、氢已造成永久性损伤,即使经去氢处理,氢脆现象也不能消除,称为不可逆氢脆不可逆氢脆。213)第一类氢脆与第二类氢脆 按氢脆倾向对变形速率是否敏感而分类的。 第一类氢脆第一类氢脆:材料在受力之前内部已存在某种氢脆断裂源。在应力作用下,裂纹迅速形成与扩展。因而其敏感性随变形速度的增加而增加。白点、氢蚀、氢化物致脆等都属于这一类。 第二类氢脆第二类氢脆:在受力之前,材料内部并不存在氢脆断裂源,在受力之后,由于氢吸附扩散,氢与应力交互作用才形成断裂源,这个过程需要时间,裂纹是缓慢逐渐扩展才达到断裂的,因而敏感性随形变的降低而增加。224.氢蚀氢蚀: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

17、减弱而导致金属脆化。5.5.氢化物致脆氢化物致脆:对于B 或B 族金属,由于它们与氢有较大的亲和力,极易生成脆性氢化物,是金属脆化,这种现象称氢化物致脆。6.氢致延滞断裂氢致延滞断裂:高强度钢或+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,最后突然发生脆断。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。1.sccscc:材料不发生应力腐蚀的临界应力。2.IsccIscc:应力腐蚀临界应力场强度因子。3.da/dtda/dt:应力腐蚀裂纹扩展速率。4.IHECIHEC:氢脆临界应力场强度因

18、子。23种类氢蚀白点(发裂)氢化物致脆氢致延滞断裂属于第一类氢脆第一类氢脆、内部氢脆第一类氢脆可逆氢脆断裂源产生在机件与高温高压氢气相接触部位金属内部氢分子聚集的缺陷处氢化物与基体界面金属内部特别是三向应力区断口形貌宏观:氧化色、颗粒状微观:晶界明显加亮、呈沿晶断裂断口呈圆形成椭圆形,颜色为银白色可见氢化物宏观:与脆断相似微观:沿原奥氏体晶界的沿晶断裂,且晶界面上有许多撕裂棱24影响消除防止精炼除气,锻后缓冷,等温退火。在钢中加入稀土或其他微量元素使之减弱或消除氢化物形状、分布晶粒粗大:氢化物呈薄片状,易使应力集中,危害大晶粒细小:氢化物呈块状不连续,危害不大断裂方式与应力场强度因子I、氢浓度

19、、晶界上杂质元素偏聚有关251.磨损磨损: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。2.粘着磨损粘着磨损:粘着磨损又称咬合磨损,是在滑动摩擦条件下,当摩擦副相对滑动速度小时发生的。它是因为缺乏润滑油,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。3.磨粒磨损磨粒磨损:当摩擦副一方表面存在坚硬的细微凸起(两体磨损),或在接触面之间存在着硬质粒子(三体磨粒磨损)时产生的一种磨损。特征:摩擦面上有明显犁皱形成的沟槽。 凿削式磨粒磨损凿削式磨粒磨损:从表面上凿削下大颗粒金属,摩擦面有较深沟

20、槽。韧性材料连续屑,脆性材料断屑。 高应力碾碎性磨粒磨损高应力碾碎性磨粒磨损:磨粒与摩擦面接触处的最大压应力超过磨粒的破坏强度,磨粒不断被碾碎,使材料被拉伤,韧性金属产生塑性变形或疲劳,脆性金属则形成碎裂式剥落。低应力擦伤性磨粒磨损:作用于磨粒上的应力不超过其破坏强度,摩擦表面仅产生轻微擦伤。 4.冲蚀磨损冲蚀磨损: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叫做冲蚀磨损。 材料流失由机械力引起,塑性材料:冲蚀坑;脆性材料:裂纹5.腐蚀磨损腐蚀磨损:在磨损过程中,由于介质作用形成腐蚀产物,这种腐蚀产物的形成与脱落引起腐蚀磨损。腐蚀磨损与机械磨损共存,故又称腐蚀机械磨

21、损。266.氧化磨损氧化磨损(典型的腐蚀磨损) 过程:在大气中工作的摩擦表面有一层氧的吸附层。摩擦表面相对运动时,凸起部位受压力大,产生塑性变形。塑性变形加速了氧向金属内部扩散,从而形成氧化膜。由于氧化膜强度低,在摩擦副继续作相对运动时,氧化膜剥落,露出新的表面,又发生氧化,随后又再被磨去。 特征:在摩擦面上沿滑动方向呈匀细磨痕,其磨损产物或为红褐色的氧化铁,或为灰黑色的四氧化三铁。7.微动磨损微动磨损:因微小滑动产生的磨损称为微动磨损或微动腐蚀。 特征:摩擦副接触区有大量红色氧化铁粉末,表面能看到麻点式蚀坑。8.接触疲劳接触疲劳: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,

22、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。又称表面疲劳磨损或疲劳磨损。27 特征:在接触表面上出现许多小针状或痘状凹坑,有时凹坑很深,呈贝壳状,有疲劳裂纹发展线的痕迹。9.接触应力接触应力:两个物体相互接触时,表面产生局部压入应力称为接触应力。接触疲劳是在接触应力长期作用的结果。1.麻点剥落(点蚀)麻点剥落(点蚀) 特征特征:剥落深度在0.10.2mm以下,呈针状或痘状凹坑,截面呈不对称V型。 机理机理:在滚动接触过程中,由于表面最大综合切应力反复作用,在表层局部区域造成损伤累积,最终形成表面裂纹,裂纹形成后,润滑油挤入,在连续滚动接触过程中,润滑油反复压入裂纹并被封

23、闭,封闭在裂纹内的油已较高的压力作用于裂纹内壁,使裂纹沿与滚动方向成小于45度倾角向前扩展,其方向与zy方向一致,裂纹扩展到一定的程度后,因其尖端有应力集中,故在此处形成二次裂纹,与初始裂纹垂直,二次裂纹向表面扩展,剥落后形成凹坑。 282.浅层剥落浅层剥落 特征特征:深度0.20.4mm,剥块底部大致和表面平行,裂纹走向与表面成锐角和垂直。 机理机理:浅层剥落裂纹的位置0.5b处, 与Z轴的两侧作用的切应力0位置相当,该处切应力最大,塑性变形剧烈,在接触应力反复作用下,塑性变形反复进行,局部材料弱化,形成裂纹。裂纹常出现在非金属夹杂物附近,故裂纹开始沿非金属夹杂物平行于表面扩展,而后又产生与

24、表面成一倾角的二次裂纹,二次裂纹扩展到表面,则该处金属受弯曲发生弯断,形成浅层剥落。3.深层剥落深层剥落 特征特征:深度和表面强化层深度相当,裂纹走向与表面垂直。 机理机理:表面硬化的机件,硬化层与基体的过渡区是弱区,此处切应力可能高于材料强度而在该处产生裂纹,裂纹形成后先平行于表面扩展,即沿过渡区扩展,而后再垂直于表面扩展,最终形成较深的剥落坑。291.蠕变蠕变: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。2.应力松弛应力松弛:在规定温度和初始应力条件下,金属材料中的应力随时间增加而减小的现象。3.扩散蠕变扩散蠕变:晶体内空位从受拉晶界向受压晶界迁移,原子朝相反方向移动,致使晶体逐

25、渐产生伸长的蠕变。4.松弛稳定性松弛稳定性:金属材料抵抗应力松弛的性能。5.等强温度(等强温度(TETE):):晶粒强度与晶界强度相等的温度。6.蠕变极限蠕变极限:在高温长时间载荷作用下不致产生过量塑性变形的抗力指标。 该指标与常温下的屈服强度相似。7.持久强度极限持久强度极限:在规定温度下,达到规定的持续时间而不发生断裂的最大应力。30材料力学行为 二、简答题1.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?组织不敏感的力学性能指标?答:=22,弹性模量主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形

26、等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小,但是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了,原子的本性和晶格类型未发生改变,故弹性模量对组织不敏感。2.今有今有4545、40Cr40Cr、35CrMo35CrMo钢和灰铸铁几种材料,你选择哪种材钢和灰铸铁几种材料,你选择哪种材料作机床机身?为什么?料作机床机身?为什么?答:选择灰铸铁作机床机身,灰铸铁因含有石墨不易传送弹性机械振动,故具有很高的循环韧性,生产上为了降低机械噪声,抑制高速机械的振动,防止共振导致疲劳断裂,对有些机件应选用循环韧性高的材料制造,以保证机器稳定运转,如机床机身、发动机机体,底座选用灰铸铁制造,汽轮机叶片用1Cr13钢制

27、造。313.试述多晶体金属产生明显屈服的条件,并解释试述多晶体金属产生明显屈服的条件,并解释bccbcc金属及其金属及其合金与合金与fccfcc金属及其合金屈服行为不同的原因。金属及其合金屈服行为不同的原因。答:一旦塑性变形产生,位错大量增值,增加,则位错运动4.决定金属屈服强度的因素有哪些?决定金属屈服强度的因素有哪些?答:内在因素:金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。外在因素:温度、应变速率和应力状态。5.试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险?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的宏观塑性变形的断裂,这种

28、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;而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,因而危害性很大。6.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?同?答:剪切断裂是在切应力作用下沿滑移面分离而造成的滑移面32分离,一般是韧性断裂,而解理断裂是在正应力作用以极快的速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,解理断裂通常是脆性断裂。7.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?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:宏观断口呈杯锥形,由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组

29、成,即所谓的断口特征三要素。上述断口三区域的形态、大小和相对位置,因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化。8.论述格雷菲斯裂纹理论分析问题的思路,推导格雷菲斯方程,论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。并指出该理论的局限性。答:c=(2s/(a),只适用于脆性固体,也就是只适用于那些裂纹尖端塑性变形可以忽略的情况。9.静拉伸实验条件静拉伸实验条件:室温、应变速率10-1/s和非腐蚀(一般指干燥空气)环境中试验得到的力学性能3310.弹性变形特点弹性变形特点: 变形是可逆的,加载时变形,卸载时回复。 应力与应变保持平直的线

30、性关系。 变形量比较小,一般不超过0.51%。 变形速度较快,以音速进行。 材料弹性变形的本质本质是晶格中原子自平衡位置产生可逆位移的反映。11.弹性模量弹性模量:弹性模量是材料对弹性变形的抗力;弹性模量还是表征构件刚度的系数 影响弹性模数的因素影响弹性模数的因素:1)弹性模量主要取决于材料原子本性和晶格类型,这是由弹性变形的本质所决定的。2)合金化、热处理和冷加工的影响。由于弹性性质主要取决于原子间的结合强度,少量的合金化以及热处理对的影响不大343)温度的影响。随温度升高,值降低,但在室温附近E值变化不大。4)加载速度对也没什么影响,因弹性变形速度快。 总之,弹性模量是对组织不敏感的性能。

31、12.包申格效应包申格效应 定义定义:材料经预先加载产生少量塑性变形,再同向加载,强度升高,反向加载强度降低,称为包申格效应。 定量指标定量指标:包申格应变 现象现象:预压缩、再拉伸,强度降低、再压缩,强度增加 原因原因:与位错运动所受的阻力有关,(林位错,位错缠结或胞状组织)位错能否做显著运动表现为规定残余伸长应力r的增减 利弊利弊:影响疲劳寿命和加工性能 消除方法消除方法:较大塑性变形第2次反向加载前,在回复再结晶温度退火 3513.13.材料塑性变形的特点材料塑性变形的特点1)不同时性和不均匀性2)各晶粒变形的相互协调性3)时间性4)塑性变形过程中伴随着金属力学性能和其它物理化学性能的变

32、化。14.14.屈服现象产生原因:屈服现象产生原因:1)可动位错少或大量位错被钉扎2)位错增殖快3)位错运动速率与外加应力有强烈的依存关系 屈服强度的作用:屈服强度的作用: 是金属材料重要的力学性能指标,是工程上从静强度角度选择韧性材料的基本依据工艺性能的大致度量,s,冷加工成型性能和焊接性能好 影响屈服强度的因素影响屈服强度的因素 只要影响位错运动与增殖的因素,就影响屈服强度。36内在因素:内在因素: 金属本性及晶格类型金属本性及晶格类型 对纯金属晶体来说,位错运动的阻力有:A晶格阻力即派纳力B位错间交互作用:平行位错的相互作用,与林位错交割产生的阻力,位错密度越大,所需应力越大C位错与点缺

33、陷及其它缺陷的交互作用等,它们均与晶格类型有关。晶界和亚晶界晶界和亚晶界 晶界是位错运动的大障碍,要使邻近晶粒的位错源开动,在晶粒内必须有足够的位错塞积才能提供必要的应力,因而,晶界越多,屈服应力越高。霍尔-派奇定律亚晶界与晶界有相同的作用。因此用细化晶粒的方法提高强度和屈强比。 溶质元素溶质元素 在纯金属中加入间隙或置换原子形成固溶体提高屈服强度,称为固溶强化。溶质周围形成了晶格畸变应力场,该应力场与位错应力场相互作用,使位错运动受阻,使屈服强度增加。间隙固溶产生的畸变大,因而强化效果优于置换固溶。同时,37间隙固溶对位错还有钉扎作用。第二相第二相质点强化、弥散强化、沉淀强化均属第二相强化。

34、有切过和绕过机制。强化效果与第二相的尺寸、形状、数量和分布有关。外因:外因:温度温度温度升高,屈服强度降低。bcc金属的温度效应最明显,温度效应与晶格阻力派纳力有关,派纳力与温度有关。应变速度应变速度应变速率增大,强度增加:塑性变形需要时间,应变速率较大时,来不及塑变,屈服强度升高。 应力状态应力状态塑性变形由切应力引起,切应力分量愈大,愈有利于塑性变形,屈服强度降低。3815.弥散强化是钢中常见的强化机制。弥散强化是钢中常见的强化机制。 例如,淬火回火钢及球化退火钢都是利用碳化物作弥散强化相。这时合金元素的主要作用在于为制造在高温回火条件下,使碳化物呈细小均匀弥散分布,并防止碳化物聚集长大,

35、故需向钢中加入强碳化物形成元素V、Ti、W、Mo、Nb等 沉淀强化的基本途径是合金化加淬火时效。沉淀强化的基本途径是合金化加淬火时效。 合金化的目的是为造成理想的沉淀相提供成分条件。例如在马氏体时效钢中加入Ti和Mo,形成NiTi、Ni3Mo理想的强化相,以获得良好的沉淀强化效果。 对于珠光体来说对于珠光体来说,为了达到强化目的,需向钢中加入一些增加过冷奥氏体稳定性的元素Cr、Mn、Mo等,使C曲线右移,在同样冷却条件下,可以得到片间距细小的珠光体,同时还可起到细化铁素体晶粒的作用,从而达到强化的目的。3916.16.屈服判据屈服判据Tresca判据: 最大切应力判据1-3sMises判据:(

36、1-2)2+(2-3)2+(3-1)2=2s 21)拉伸:=s,屈服2)平面应力状态(10,20,3=0)设1=2,ys=1=s 判Tresca1=s;Mises1=s屈服3)平面应变状态(10,20,3=(1+2)设1=2, ys=1=s/(1-2)Tresca:1=s/(1-2);Mises:1=s/(1-2)即有效屈服应力是s的1/(1-2)倍以金属为例,=0.3, ys=2.5s。以上说明:在应力水平相同时,三向拉应力状态的塑性变形显著下降,而且提高了屈服应力可能接近甚至达到材料的断裂强度,发生脆断,所以,三向拉伸应力状态是很“硬”的。4017.17.应变硬化的意义应变硬化的意义应变硬

37、化使零件具有一定的抗偶然过载能力应变硬化和塑性变形的相互配合保证了塑性变形的均匀性应变硬化是强化金属的重要手段应变硬化可以降低塑性,改善低碳钢的切削加工性能。18.18.韧度韧度( (安全性指标,是强度和塑性的综合性指标)可分为 静力韧度静力韧度(静力韧度用静拉伸应力应变曲线下的面积减去弹性能)、冲击韧度、断裂韧度(用于设计计算)。19.19.塑性及其性能指标:塑性及其性能指标:延伸率k和断面收缩k是拉伸条件下的塑性指标:k=(k-0)/0,k=(0-k)/0在测定断后延伸率时,要求应用比例试样,L0=5d0与10d0,使得到的k可对比,应选用相同的比例试样。k与试样标距长度L0有关,L0愈小

38、,颈缩区变形对k的贡献越大,k也就愈大。(510)41颈缩判据:kk出现颈缩;kk无颈缩20.20.塑性的意义塑性的意义塑性是对材料的使用和加工都具有重要意义。1)材料的塑性与形变强化配合,可以防止机件的偶然过载造成破坏。塑性变形有缓解应力集中,削减应力峰的作用。这使机件上的截面过渡,油孔、沟槽、尖角等处的应力集中削弱,保证机件的安全。2)材料的塑性可使材料加工中的冷冲压、冷弯,校直、冷装的过盈配合等工艺顺利进行。3)材料的塑性保证某些另件在特殊服役条件下不致损坏:如露天的水管,冬季管内水结冰,体积膨胀,具有一定塑性的水管可以随之胀大,否则就可能被胀裂。4)塑性的高低能反映材料的冶金质量:钢中

39、夹杂物过多时,塑性必定下降。4221.21.断裂的宏观与微观特征断裂的宏观与微观特征1)断口特征的三要素:纤维区,放射区和剪切唇断口特征的三要素:纤维区,放射区和剪切唇纤维区。出现在断口的中心区域。纤维区其中裂纹的扩展很慢,需较大的塑性变形。放射区。该区是裂纹作快速扩展形成的(低能量)。剪切唇。断裂的最后阶段形成的杯状或锥状,表面光滑,与拉伸轴成45度,是典型的切断型断裂。 由此看出:随着材料强度提高,塑性降低。放射区增大,试样尺寸加大,放射区增大。 韧性断裂:3区均存在;脆性断裂:纤维区很小,放射区大2)韧性断裂韧性断裂宏观特征宏观特征:断裂前有明显塑变,断口呈纤维状,灰暗色;微观特征:微观

40、特征:韧断断口有大小不等的圆形或椭圆韧窝。(韧窝是韧性断裂的基本特征) 微孔聚集型断裂的断口上一定有韧窝。然而出现韧窝并不一定是韧断,因为脆断的局部区域也会有塑性变形,出现韧窝。433)脆性断裂脆性断裂宏观特征:宏观特征:断口平齐,纤维区小,基本看不到,放射区大,放射区有人字形花样;微观特征微观特征:有解理断裂、沿晶断裂等形式。解理断裂解理断裂的基本微观特征:解理台阶、河流花样、舌状花样。河流花样是判断是否为解理断裂的重要依据沿晶断裂沿晶断裂:裂纹沿晶界扩张,其微观特征是“冰糖状”形貌。准解理断裂准解理断裂:准解理也是穿晶断裂,也有解理小刻面,以及台阶,河流花样等,这与解理相同。但它的解理小刻

41、面不是晶体学解理面,裂纹源于晶内硬质点。22.22.断裂:断裂:磨损,腐蚀与断裂是机件失效的三种主要形式机件失效的三种主要形式,前两种失效方式过程较缓慢,而断裂则造成的危害较大。 断裂分类断裂分类 1)按断裂前有无塑性变形韧性断裂、塑性断裂 2)按裂纹扩展的路径穿晶断裂、沿晶断裂 3)按断裂机制解理断裂、剪切断裂(纯剪切断裂、微孔聚集型断裂(韧断典型) 4)按断裂面与力的方向正断、切断4423.23.断裂机理(解理断裂模型)断裂机理(解理断裂模型) 位错塞积理论位错塞积理论:可以计算出在位错塞积端,与滑移面呈70.5度角的方向上有最大拉应力。该理论认为,运动位错遇到障碍形成位错塞积,在塞积端产

42、生应力集中,当应力集中足够大,才能使临近晶粒位错源开动,当某处拉应力大于理论断裂强度,裂纹形成。 位错反应理论位错反应理论:基本点是相交滑移面之两位错相遇时,能量条件满足,能生成新的不动位错,塞积成裂纹。该反应能量降低,能自动进行。新生成的位错线在解理面(001)上,是不动位错。如果每个滑移系中有多个位错,则新生成的位错形成位错塞积,就形成一个头部为nb的楔形裂纹。 史密斯模型史密斯模型:柯垂尔模型裂纹是在晶内产生的,未考虑其它组织因素的影响,Smith提供了一个考虑晶界碳化物薄膜影响的模型。该模型认为位错在铁素体晶粒晶界受阻形成塞积,塞积产生的应力导致碳化物开裂。得到碳化物厚度是控制断裂的主

43、要组织参数。当然,晶粒越细,碳化物片层愈薄,断裂应力越高。4524.24.=0.5=0.5拉伸,材料正断,无塑变,弹性变形发展到一定程度断裂。 =0.8=0.8扭转,材料发生塑变后正断。 =2=2压缩,材料塑变,切断,是韧性的。这是铸铁的力学行为。25.25.温度和加载速度对材料屈服强度影响很大温度和加载速度对材料屈服强度影响很大。s (s)随温度的降低或加载速度的增大而升高。但温度和加载速度对材料断裂抗力的影响较小,有些情况下甚至可近似认为不变。这是因为它们对弹性模量和表面能影响较小,因而对断裂过程没有显著影响。26.26.材料变脆的三大外因材料变脆的三大外因:降低温度、提高加载速率、使应力

44、状态变。461.1.缺口试样拉伸时的应力分布有何特点?缺口试样拉伸时的应力分布有何特点?在弹性状态下的应力分布:薄板薄板:在缺口根部处于单向拉应力状态,在板中心部位处于两向拉伸平面应力状态。厚板厚板:在缺口根部处于两向拉应力状态,缺口内侧处三向拉伸平面应变状态。无论脆性材料或塑性材料,都因机件上的缺口造成两向或三向应力状态和应力集中而产生脆性倾向,降低了机件的使用安全性。为了评定不同金属材料的缺口变脆倾向,必须采用缺口试样进行静载力学性能试验。2.2.试综合比较光滑试样轴向拉伸、缺口试样轴向拉伸和偏斜拉试综合比较光滑试样轴向拉伸、缺口试样轴向拉伸和偏斜拉伸试验的特点。伸试验的特点。偏斜拉伸试验

45、偏斜拉伸试验:在拉伸试验时在试样与试验机夹头之间放一垫圈,使试样的轴线与拉伸力形成一定角度进行拉伸。该试验用于检测螺栓一类机件的安全使用性能。光滑试样轴向拉伸试验光滑试样轴向拉伸试验:截面上无应力集中现象,应力分布均匀,仅在颈缩时发生应力状态改变。47缺口试样轴向拉伸试验缺口试样轴向拉伸试验:缺口截面上出现应力集中现象,应力分布不均,应力状态发生变化,产生两向或三向拉应力状态,致使材料的应力状态软性系数降低,脆性增大。 偏斜拉伸试验偏斜拉伸试验:试样同时承受拉伸和弯曲载荷的复合作用,其应力状态更“硬”,缺口截面上的应力分布更不均匀,更能显示材料对缺口的敏感性。3.3.试说明布氏硬度、洛氏硬度与

46、维氏硬度的实验原理,并比较试说明布氏硬度、洛氏硬度与维氏硬度的实验原理,并比较布氏、洛氏与维氏硬度试验方法的优缺点。布氏、洛氏与维氏硬度试验方法的优缺点。布氏硬度原理布氏硬度原理:用钢球或硬质合金球作为压头,计算单位面积所承受的试验力。洛氏硬度原理洛氏硬度原理:采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作压头,以测量压痕深度。维氏硬度原理维氏硬度原理:以两相对面夹角为136。的金刚石四棱锥作压头,计算单位面积所承受的试验力。布氏硬度优点布氏硬度优点:实验时一般采用直径较大的压头球,因而所得的压痕面积比较大。压痕大的一个优点是其硬度值能反映金48 属在较大范围内各组成相得平均性能;另一个优点是实验数据稳定,重

47、复性强。缺点缺点:对不同材料需更换不同直径的压头球和改变试验力,压痕直径的测量也较麻烦,因而用于自动检测时受到限制。洛氏硬度优点洛氏硬度优点:操作简便,迅捷,硬度值可直接读出;压痕较小,可在工件上进行试验;采用不同标尺可测量各种软硬不同的金属和厚薄不一的试样的硬度,因而广泛用于热处理质量检测。缺点缺点:压痕较小,代表性差;若材料中有偏析及组织不均匀等缺陷,则所测硬度值重复性差,分散度大;此外用不同标尺测得的硬度值彼此没有联系,不能直接比较。维氏硬度优点维氏硬度优点:不存在布氏硬度试验时要求试验力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;维氏硬度试

48、验时不仅试验力可以任意取,而且压痕测量的精度较高,硬度值较为准确。缺点是硬度值需要通过测量压痕对角线长度后才能进行计算或查表,因此,工作效率比洛氏硬度法低的多。494.4.试说明低温脆性的物理本质及其影响因素试说明低温脆性的物理本质及其影响因素 低温脆性的物理本质低温脆性的物理本质:宏观上宏观上对于那些有低温脆性现象的材料,它们的屈服强度会随温度的降低急剧增加,而断裂强度随温度的降低而变化不大。当温度降低到某一温度时,屈服强度增大到高于断裂强度时,在这个温度以下材料的屈服强度比断裂强度大,因此材料在受力时还未发生屈服便断裂了,材料显示脆性。从微观机制从微观机制来看低温脆性与位错在晶体点阵中运动

49、的阻力有关,当温度降低时,位错运动阻力增大,原子热激活能力下降,因此材料屈服强度增加。5.5.影响材料低温脆性的因素有:影响材料低温脆性的因素有:晶体结构晶体结构:对称性低的体心立方以及密排六方金属、合金转变温度高,材料脆性断裂趋势明显,塑性差。化学成分化学成分:能够使材料硬度,强度提高的杂质或者合金元素都会引起材料塑性和韧性变差,材料脆性提高。显微组织显微组织:晶粒大小,细化晶粒可以同时提高材料的强度和塑韧性。因为晶界是裂纹扩展的阻力,晶粒细小,晶界总50 面积增加,晶界处塞积的位错数减少,有利于降低应力集中;同时晶界上杂质浓度减少,避免产生沿晶脆性断裂。 金相组织:较低强度水平时强度相等而

50、组织不同的钢,冲击吸收功和韧脆转变温度以马氏体高温回火最佳,贝氏体回火组织次之,片状珠光体组织最差。钢中夹杂物、碳化物等第二相质点对钢的脆性有重要影响,当其尺寸增大时均使材料韧性下降,韧脆转变温度升高。6.6.试述焊接船舶比铆接船舶容易发生脆性破坏的原因。试述焊接船舶比铆接船舶容易发生脆性破坏的原因。 焊接容易在焊缝处形成粗大金相组织气孔、夹渣、未熔合、未焊透、错边、咬边等缺陷,增加裂纹敏感度,增加材料的脆性,容易发生脆性断裂。7.7.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?温度,而另外一些材料则没有?

51、 宏观上宏观上,体心立方中、低强度结构钢随温度的降低冲击功急剧下降,具有明显的韧脆转变温度。而高强度结构钢在很宽的温度范围内,冲击功都很低,没有明显的韧脆转变温度。51 面心立方金属及其合金一般没有韧脆转变现象;微观上微观上,体心立方金属中位错运动的阻力对温度变化非常敏感,位错运动阻力随温度下降而增加,在低温下,该材料处于脆性状态。而面心立方金属因位错宽度比较大,对温度不敏感,故一般不显示低温脆性。 体心立方金属的低温脆性还可能与迟屈服现象有关,对低碳钢施加一高速到高于屈服强度时,材料并不立即产生屈服,而需要经过一段孕育期(称为迟屈时间)才开始塑性变形,这种现象称为迟屈服现象。由于材料在孕育期

52、中只产生弹性变形,没有塑性变形消耗能量,所以有利于裂纹扩展,往往表现为脆性破坏。8.8.影响冲击韧性和韧脆转变温度的因素影响冲击韧性和韧脆转变温度的因素:1 1)成分和组织的影响)成分和组织的影响晶体结构:fcc无,bcc存在,低中强度钢,较明显。化学成分:间隙溶质含量升高,高阶能降低,Tk增大;置换型不间隙明显,除Ni、M外一般降低高阶能,Tk增大;S、P等使韧性下降,偏聚与晶界。晶粒大小52 细化晶粒提高韧性的原因:细化晶粒提高韧性的原因:a.晶界是裂纹扩展的阻力b.晶界前塞积的位错数减少,有利于降低应力集中c.晶界总面积升高,晶界上杂质浓度降低,避免产生沿晶脆性断裂。金相组织:较低强度水

53、平时强度相等而组织不同的钢,冲击吸收功和韧脆转变温度以马氏体高温回火最佳,贝氏体回火组织次之,片状珠光体组织最差;较高强度水平,中高碳钢较低温度下得下贝氏体,Tk优于同强度淬火回火组织;相同强度水平,不完全等温淬火得下贝氏体,韧性B,M;钢中杂质和碳化物降低韧性,颗粒增多,韧性降低2 2)外部因素:温度,加载速率)外部因素:温度,加载速率 断裂韧性是指金属材料抵抗裂纹扩展断裂的韧性性能。综合反映了材料的强度和塑性。531.1.试述低应力脆断的原因及防止方法。试述低应力脆断的原因及防止方法。 答:低应力脆断的原因原因:在材料的生产、机件的加工和使用过程中产生不可避免的宏观裂纹,从而使机件在低于屈

54、服应力的情况发生断裂。 预防措施预防措施:将断裂判据用于机件的设计上,在给定裂纹尺寸的情况下,确定机件允许的最大工作应力,或者当机件的工作应力确定后,根据断裂判据确定机件不发生脆性断裂时所允许的最大裂纹尺寸。2.2.为什么研究裂纹扩展的力学条件时不用应力判据而用其它判为什么研究裂纹扩展的力学条件时不用应力判据而用其它判据?据? 答:裂纹前端的应力是一个变化复杂的多向应力,如用它直接建立裂纹扩展的应力判据,显得十分复杂和困难;而且当r0时,不论外加平均应力如何小,裂纹尖端各应力分量均趋于无限大,构件就失去了承载能力,也就是说,只要构件一有裂纹就会破坏,这显然与实际情况不符。这说明经典的强度理论单

55、纯用应力大小来判断受载的裂纹体是否破坏是不正确的。因此无法用应力判据处理这一问题。因此只能用其它判据来解决这一问题。543.3.试述应力场强度因子的意义及典型裂纹试述应力场强度因子的意义及典型裂纹I I的表达式的表达式答:几种裂纹的I表达式,无限大板穿透裂纹:I=a;有限宽板穿透裂纹:I=af(a/b);有限宽板单边直裂纹:I=af(a/b)当b=a时,I=1.2a;无限大物体表面有半椭圆裂纹,远处均受拉伸:A点的I=(1.1(a)/。 4.4.试述试述K K判据的意义及用途。判据的意义及用途。答: K判据解决了经典的强度理论不能解决存在宏观裂纹为什么会产生低应力脆断的原因。K判据将材料断裂韧

56、度同机件的工作应力及裂纹尺寸的关系定量地联系起来,可直接用于设计计算,估算裂纹体的最大承载能力、允许的裂纹最大尺寸,以及用于正确选择机件材料、优化工艺等。 5.5.试述裂纹尖端塑性区产生的原因及其影响因素。试述裂纹尖端塑性区产生的原因及其影响因素。答:机件上由于存在裂纹,在裂纹尖端处产生应力集中,当y趋于材料的屈服应力时,在裂纹 尖端处便开始屈服产生塑性变形,从而形成塑性区。55 影响塑性区大小的因素有影响塑性区大小的因素有:裂纹在厚板中所处的位置,板中心处于平面应变状态,塑性区较小;板表面处于平面应力状态,塑性区较大。但是无论平面应力或平面应变,塑性区宽度总是与(KIC/s)2成正比。6.6

57、.试述塑性区对试述塑性区对KIKI的影响及的影响及KIKI的修正方法和结果。的修正方法和结果。 由于裂纹尖端塑性区的存在将会降低裂纹体的刚度,相当于裂纹长度的增加,因而影响应力场和及KI的计算,所以要对KI进行修正。 最简单而适用的修正方法修正方法是在计算KI时采用“有效裂纹尺寸”,即以虚拟有效裂纹代替实际裂纹,然后用线弹性理论所得的公式进行计算。基本思路是:塑性区松弛弹性应力的作用于裂纹长度增加松弛弹性应力的作用是等同的,从而引入“有效长度”的概念,它实际包括裂纹长度和塑性区松弛应力的作用。7.7.的意义的意义:表示裂纹张开位移。表达式=(8s/)sec(/2s)568.8.断裂韧度与强度、

58、塑性之间的关系:断裂韧度与强度、塑性之间的关系:总的来说,断裂韧度随强度的升高而降低。9.9.影响的冶金因素影响的冶金因素:内因内因:学成分的影响;集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。外因外因:温度;应变速率。16.16.有一大型板件,材料的有一大型板件,材料的0.2=12000.2=1200MPaMPa,KIc=115MPaKIc=115MPa* *m1/2m1/2,探伤发现有探伤发现有20mm20mm长的横向穿透裂纹,若在平均轴向拉应力长的横向穿透裂纹,若在平均轴向拉应力900MPa900MPa下工作,试计算下工作,试计算KIKI及塑性区宽度及塑性区宽度R0R0

59、,并判断该件是否,并判断该件是否安全?安全? 解:由题意知穿透裂纹受到的应力为=900MPa 根据/0.2的值,确定裂纹断裂韧度KIC是否休要修正,因为/0.2=900/1200=0.750.7,所以裂纹断裂韧度KIC需要修正;对于无限板的中心穿透裂纹,修正后的KI为:KI=(a)/(1-0.177(/s)2)=168.13(MPa*m1/2)57塑性区宽度为: R0=(2)/4)*(KI/s)2=0.004417937(m)= 2.21(mm) 比较KI与KIc:因为KI=168.13(MPa*m1/2);KIc=115(MPa*m1/2);KIKIc,裂纹会失稳扩展, 所以该件不安全17.

60、17.有一轴件平行轴向工作应力有一轴件平行轴向工作应力150MPa150MPa,使用中发现横向疲劳,使用中发现横向疲劳脆性正断,断口分析表明有脆性正断,断口分析表明有25mm25mm深度的表面半椭圆疲劳区,深度的表面半椭圆疲劳区,根据裂纹根据裂纹a/ca/c可以确定可以确定=1=1,测试材料的测试材料的0.2=7200.2=720MPa MPa ,试,试估算材料的断裂韧度估算材料的断裂韧度KICKIC为多少?为多少?解: 因为/0.2=150/720=0.2081.4,表现为循环硬化;b / s1.2,表现为循环软化;1.2b / s1.4,材料比较稳定,无明显循环硬化和软化现象。也可用应变硬

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