层间断裂韧性
Interlaminar Fracture Toughness
fracture toughness什么意思_有道... ... Interlaminar Fracture Toughness 层间断裂韧性 conditional fracture toughness 条件断裂韧度 fracture toughness, 断裂韧性 ...
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mode I interlaminar fracture toughness
mode II interlaminar fracture toughness
interlaminar fracture toughness
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Through test we find that compared with unstitched composites, the value of stitched composites' Mode I interlaminar fracture toughness is improved a lot.
结果发现：相对于非缝合复合材料，缝合使复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性值有了明显的提高。
参考来源 - 双轴向经编增强织物缝合工艺对复合材料力学性能影响的研究
interlaminar fracture toughness
- 引用次数：2
ModeⅡinterlaminar fracture toughness(G_(ⅡC)) and interlaminar shear strength(ILSS)of nanofiber toughened composites were measured,compared to those of PSF film toughened composites.
测试了不同含量的聚砜纳米纤维膜增韧复合材料的Ⅱ型层间断裂韧性(G_(Ⅱc))和层间剪切强度,并同相等含量的聚砜溶剂薄膜增韧复合材料性能进行了比较。
参考来源 - 聚砜纳米纤维膜增韧环氧树脂体系的相分离
&2,447,543篇论文数据，部分数据来源于
三维编织复合材料相比于层合复合材料有较高的层间剪切强度和断裂韧性，因而具有更高的冲击损伤容限。
The impact damage tolerance of a 3-D braided composite is higher than that of the laminated composite.
数值模拟是一种非常有效的确定纤维增强金属层合板层间断裂韧性的方法。
It illuminates that the numerical simulation technology based on APDL is effective way to determine the fracture roughness of FRMLs.
采用双悬臂梁（DCB）试验测试和研究了缝合层合板的层间断裂韧性与断裂行为。
The double cantilever beam (DCB) test was executed for stitched laminates to study interlaminar fracture toughness and fracture behaviour.
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感谢您的反馈，我们会尽快进行适当修改！4 金属材料的断裂和断裂韧性现代设计与分析研究所 何雪14 金属材料的断裂和断裂韧性? 工程构件的主要失效形式? 断裂、弹塑性失稳、磨损、腐蚀等? 断裂的不同形式? 疲劳断裂、蠕变断裂、应力腐蚀或腐蚀疲劳断裂等? 室温环境下单向加载时的金属断裂? 断裂类型：脆性断裂、韧性断裂? 断裂过程与微观机制 ? 断裂的基本理论区分依据：? 韧－脆转化断裂前是否发生明显的宏观塑性变形；断裂前是否明显地吸收了能量24 金属材料的断裂和断裂韧性?4.1 脆性断裂?4.2 延性断裂?4.3 脆性―韧性转变?4.4 线弹性条件下的断裂韧性?4.5 影响断裂韧性的因素?4.6 金属的韧化?4.7 弹塑性条件下断裂韧性的概述34.1 脆性断裂? 脆性断裂的宏观特征? 断裂前无明显的塑性变形，吸收的能量很少，而裂纹的 扩展速度往往很快，几近音速，故脆性断裂前无明显的 征兆可寻，且断裂是突然发生的，因而往往引起严重的 后果 。? 在工程应用中，一般把Ψk &5％定为脆性断裂， Ψk =5％定为准脆性断裂， Ψ k &5％定为韧性断裂。? 材料处于脆性状态还是韧状态并不是固定不变的，往往因材质、应力状态和环境等因素而相互转化。? 常见的脆性断裂有解理断裂和晶间断裂。44.1.1 解理断裂? 解理断裂是材料在拉应力的作用下，由于原子间结合键遭到破坏，严格地沿一定的结晶学平面（即所谓“解理面”）劈开而造成的。? 解理面一般是表面能最小的晶面，且往往是低指数的晶面。 ? 解理断口的宏观形貌是较为平坦的、发亮的结晶状断面。 ? 在电子显微镜下，解理断口的特征是河流状花样。河流状花样是由解理台阶的侧面汇合而形成的。 “河流”的流向与裂纹扩展方向 一致 。? 在通过扭曲晶界或大角度晶界时，由于相邻晶粒内解理面的位向差很大，裂纹在晶界受阻，裂纹尖端的高应变能激发了在晶界另一侧 面的解理裂纹成核，即出现了新的河流花样，而且往往数量大增。? 解理断裂的另一个微观特征是舌状花样，它是解理裂纹沿孪晶界扩展而留下的舌状凸台或凹坑。5一些金属的解理面6解理断口的河流花样（箭头所指为扩展方向）7裂纹扩展和河流方向8裂纹穿过大角度晶界的解理河流花样9解理断口的舌状花样104.1.2 准解理断裂? 准解理断裂多在马氏体回火钢中出现，回火产物中细小的碳化物质点影响裂纹的产生和扩展。? 准解理断裂时，其解理面除（0 01）面外，还有（1 1 0）、（1 1 2）等晶面。? 准解理断裂的解理小平面间有明显的撕裂棱。其微观形貌中，出现大量短而弯曲的撕裂棱，河流花样已不十分明显。? 撕裂棱是由一些单独形核的裂纹相互连接而形成的。11准解理断口12撕裂棱的形成过程示意图13准解理断裂和解理断裂的主要不同点?准解理裂纹常起源于晶内硬质点，向四周放射状地扩展， 而解理裂纹则自晶界一侧向另一侧延伸；??准解理断口有许多撕裂棱；准解理断口上局部区域出现韧窝，是解理与微孔聚合的混 合型断裂。但准解理断裂的主要机制仍是解理。其宏观表 现是脆性的。所以，常将准解理断裂归入脆性断裂。144.1.3 沿晶断裂? 沿晶断裂是裂纹沿晶界扩展的一种脆性断裂 。 ? 沿晶断裂发生的主要原因?? ?晶界存在连续分布的脆性第二相；微量有害杂质元素在晶界上偏聚； 由于环境介质的作用损害了晶界，如氢脆、应力腐蚀、应力 和高温的复合作用在晶界造成损伤。?例：钢的高温回火脆性是微量有害元素P，Sb，As，Sn等偏 聚于晶界，降低了晶界原子间的结合力，从而大大降低了裂 纹沿晶界扩展的抗力，导致沿晶断裂。15沿晶断裂断口形貌164.2.1 延性断裂特征及过程? 延性断裂的微观特征是韧窝形貌。在电子显微镜下，可以看到断口由许多凹进或凸出的微坑组成。在微坑中可以发 现有第二相粒子。? 一般情况下，断口具有韧窝形貌的构件，其宏观断裂是韧性的，断口的宏观形貌大多呈纤维状。? 延性断裂的过程是：“微孔形核―微孔长大――微孔聚合”三部曲。微孔聚合有三种不同的模式 。? 韧窝的形状因应力状态而异。如在正应力作用下，韧窝是等轴形的；在扭载荷作用下，韧窝被拉长为椭圆形。? 微观上的延性断裂（其特征为微孔聚合、韧窝形貌），往往与宏观上的韧性断裂（断裂前有较大的宏观塑性变形） 相联系，但并无严格的对应关系。17延性断裂断口形貌――韧窝18微孔聚合的三种形式 剪切裂纹一般沿滑移线发生.高强度钢常发生这种模式的微孔聚合， 材料内部本身存在着大片的夹杂，微 其韧性较“正常的”微孔聚合模式要 微孔成核源：第二相粒子。 孔通过脆弱的夹杂连成裂纹。 差。 在应力作用下，基体和第二相粒子的界面脱开， 这是不合格材料出现的一种缺陷 或第二相粒子本身开裂，于是出现微孔。内颈缩剪切裂纹夹杂（a）正常的微孔聚合；（b）快速剪切断开；（c）大片夹杂相连19不同韧窝形式(a)等轴韧窝20(b)抛物线型韧窝(c)拉长型韧窝4.2.2 影响延性断裂扩展的因素? 1 第二相粒子? 第二相粒子分为两大类，一类是夹杂物，如钢中的MnS，它很 脆，在不大的应力作用下，这些夹杂物粒子便与基体脱开，或 本身裂开而成为微孔；另一类是强化相，如钢中的弥散碳化物、 铝合金中的弥散强化相，它们本身比较坚实，与基体结合也牢， 是位错塞积引起的应力集中，或在高应变条件下，第二相与基 体塑性变形不协调而萌生微孔的。 ? 随第二相体积分数的增加，钢的韧性都下降，硫化物比碳化物 的影响要明显得多。? 2 基体的形变强化? 基体的形变强化指数越大，则塑性变形后的强化越强烈，其结 * n 果是各处均匀的变形。微孔长大后的聚合，将按正常模式进行， ? ? K ? ep 韧性好；相反地，如果基体的形变强化指数小，则变形容易局 部化，较易出现快速剪切裂开。这种聚合模式韧性低。21第二相对断裂应变的影响224.3 脆性―韧性转变? 构件或材料的韧性或脆性并不是固定不变的，除了材料本身的组织结构有很大影响外，还取 决于应力状态，温度和加载速率等等。与其说某一材料本质是脆性的或韧性的，还不如说该材料是处于脆性状态或韧性状态。234.3.1 应力状态、柔度系数与破坏形式?切应力促进塑性变形，对韧性有利；拉应力促进断裂，不利于韧性。? 柔度系数（软性系数）? max ?? ? maxα值愈大，应力状态愈“柔”，愈易变形而 较不易开裂，即愈易处于韧性状态。α值愈 小，则相反，愈易倾向脆性断裂24某一材料的力学状态图切断弹塑性变形区切断弹性变形区正断正断屈服254.3.2 温度和加载速率的影响? 温度对韧脆转变影响显著，这是由于温度对正断强度影响不大，而对屈服强度影响甚大 。? 随着温度升高，断裂应力变化不大，而屈服强度变化很大，σc和σs交点就是韧―脆转变温度，低 于此温度是无屈服的断裂，即脆断；高于此温度 是韧断。? 提高加载速率起着与温度相反的作用。加载速率提高，容易激发解理断裂，即使是微孔聚合的延 性断裂机理，微孔聚合的模式也只能是快速剪切 裂开，因而增加了脆性倾向。26碳含量对钢冲击转变温度的影响27脆性韧性转变示意图284.3.3 材料微观结构的影响（1）晶格类型的影响? 面心立方晶格的金属，一般不出现解理断裂，也没有韧―脆转 变温度，其韧性可以维持到低温。 ? 体心立方晶格的金属，韧脆转变受温度及加载速率的影响很大， 因为在低温和高加载速率下，它们易发生孪晶，也容易激发解 理断裂。（2）成分的影响? 微量的氧、氮以及间隙原子溶于体心立方晶格中会阻碍滑移， 促进其脆性。 ? 钢中含碳量增加，塑性抗力增加 。 ? 合金元素的影响比较复杂 。（3）晶粒大小的影响? 晶粒细化既提高了材料的强度，又提高了它的塑性和韧性，还 降低了韧脆转变温度 。（4）第二相粒子的影响? 细小的第二相粒子有利于降低韧脆转变温度。29合金元素对钢冲击韧性转变温度的影响30断裂力学和断裂韧性? 为防止裂纹体的低应力脆断，不得不对其强度――断裂抗力进行研究，从而形成了断裂力学这样一个新学科。? 断裂力学的研究内容包括裂纹尖端的应力和应变分析；建立新的断裂判据；断裂力学参量的计算与实验测定，其中 包括材料的力学性能新指标――断裂韧性及其测定，断裂 机制和提高材料断裂韧性的途径等。? 断裂力学用于构件的安全性评估或断裂控制设计，是对静强度设计的重大发展和补充，具有重大的工程应用意义。? 断裂力学的发展经历了从线弹性断裂力学到弹塑性断裂力学的阶段。314.4 线弹性条件下的断裂韧性4.4.1 三种断裂的类型32张开型(I)滑开型(Ⅱ)撕开型(Ⅲ)三种基本断裂类型的实例33叶轮中的I型裂纹34联接螺栓中的II型裂纹354.4.2 应力强度因子KI和断裂韧性KIc? 裂纹尖端应力应变场分析得裂纹尖端应力场的 一般表达式：?(I) ij?KI 2?rf ij( I) ???K I ? Y? ?a中心贯穿裂 纹无限大板364.4.2 应力强度因子KI和断裂韧性KIcK I ? ? ?a应力强度因子的临界值K II ? ? ?aK III ? ? ?a37K Ic是材料本身的固有属性K Ic ? Y? c ?aK Ic ? Y? ?ac断裂韧性随板厚的变化38一些工程材料在常温下的KIc值394.4.2 应力强度因子KI和断裂韧性KIc? 脆性断裂的K准则:?KI和KIc的物理意义?KIK I ? K Ic：应力强度因子，计算得到。?KIc：断裂韧性：材料抵抗脆性断裂的能力。?KIc的试验获得?平面应变断裂韧性404.4.3 裂纹扩展的能量释放率GI和断裂韧性GIc?分析原理：能量法扩展应变能释放率临界裂纹扩展需要吸 收的能量率dU GI ? dA41裂纹临界条件：G准则dS GIc ? dAK与G的关系1 2 ? Gc ? K c ? E ? 2 1? ? 2 ?G Ic ? K Ic E ?42K准则的工程应用?K准则:?临界应力KI ? Y? ?a ? KIc?c ?K Ic Y ?a?临界裂纹长度ac ?K2Y ??2 Ic243K准则的工程应用? 应用场合：? 已知应力，求临界裂纹长度； ? 已知裂纹长度，求临界应力（剩余强度）。? 应用步骤：? 通过无损检测，确定裂纹a的长度及位Z； ? 对缺陷进行分析，计算或查表得到应力强度因子K的表达式； ? 通过试验或查表，确定材料的平面应变断裂韧性KIc值； ? 根据K准则，进行断裂力学分析，确定临界裂纹长度ac或临界 应力（剩余强度）值。44工程应用实例?1950年，美国北极星导弹发动机壳体发生爆炸事件。已知壳体材料为D6GC高强度钢，为， R t ? 110 ? s ? 1373.4 ～ 1569 .6MPa，传。材料的断裂韧性 ，试分析其低统检验合格，水压实验时爆炸，破坏应力? c ? 686.7MPa为 K Ic ? 55.8 ～ 62MPa m 应力脆断的原因。45工程应用实例?应力分析周向应力和轴 向应力图46工程应用实例?传统强度分析? 未超过许用应力，强度合格。?断裂分析? 临界裂纹长度0.36mm，易漏检。?改进措施? 选用KIc较高的材料，提高临界裂纹长度，确保 检出率。474.4.4 平面应变断裂韧性的测定1. 试样及其制备? 用于测定KIc 的标准试样主要采用三点弯曲和紧凑拉伸试样。? 为引发裂纹，可先用线切割加工宽度≤0.13mm的切口，然后用高频疲劳试验机预制长度&1.3mm的疲劳裂纹。? 疲劳预制中的Kmax应小于0.6KIc，特别是在最终达到要求 裂纹长度时，应尽量减小负荷，以保证裂纹有足够的尖 锐度。48两种典型的断裂韧性试样（a）三点弯曲（b）紧凑拉伸494.4.4 平面应变断裂韧性的测定2. 测试设备和方法? 测试的装Z如图所示。测试时，通过载荷传感器和位移 传感器以及动态电阻应变仪和函数记录仪，连续记录负 荷F和裂纹嘴张开位移v，从而得到F―v曲线。由此曲线如果能定出临界载荷Fc以及由断口上测定的裂纹长度a，代入确定的KIc计算公式，就可以求得材料的断裂 韧性KIc值。50KIc测试装置系统514.5 影响断裂韧性的因素1. 材料的组织和结构（1）晶粒尺寸? 晶粒愈细，晶界所占比例愈大，裂纹尖端附近从产生一定尺寸 的塑性区到裂纹扩展所消耗的能量也愈大，因此KIc也愈高。一 般说来，细化晶粒是使强度和韧性同时提高的有效手段。（ 2 ）夹杂和第二相? 钢中的夹杂物，如硫化物、氧化物等往往偏析于晶界，导致晶 界弱化，增大沿晶断裂的倾向，而在晶内分布的杂质则常常起 着缺陷源的作用。所有这些都使材料的KIc值下降。 ? 至于脆性第二相，如随碳含量的增加，渗碳体增多，强度提高， 但KIc 值急剧下降。 ? 夹杂物和第二相的形状对KIc值也有很大影响 。 ? 回火脆性也是引起钢的断裂韧性大幅度下降的重要因素。524.5 影响断裂韧性的因素（3）组织结构? 通过淬火、回火获得回火马氏体组织的综合力学性能最好，即σs和KIc值都高。? 调整贝氏体的成分和工艺，使针状铁素体细化就可使其韧性提高。? 奥氏体的韧性比马氏体高，所以在马氏体基体上有少量 残余奥氏体，就相当于存在韧性相，使材料断裂韧性升 高。534.5 影响断裂韧性的因素2. 温度和加载速度? 随着试验温度的下降，材料塑性变形能力降低， 相应KIc值也有所下降。 ? 变形速度增大，影响材料塑性变形能力的发挥， 促使材料的韧性下降。54NiCrMoV钢KIc随温度的变化55KIc与变形速度的关系564.6 金属的韧化1．提高冶金质量2．控制钢的成分和组织3．压力加工 4．热处理57复习思考题? 解理断裂的微观形貌有哪些主要特征。脆性断裂与解理断裂是否等同。? 随着结构的大型化、设计应力水平的提高、高强度材料的应用、焊接工艺的普遍采用以及服役条件的严酷化，试说 明在传统强度设计的基础上，还应进行断裂力学设计的原 因。? 如何正确认识断裂判据KI=KIc的含义。 ? 什么是材料的断裂韧性？影响断裂韧性有哪些主要因素？58材料弹塑性本构关系、材料损伤破坏，结构断裂需要哪些方面的数学基础？ - 知乎37被浏览<strong class="NumberBoard-itemValue" title="分享邀请回答122 条评论分享收藏感谢收起热门搜索：
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11、屈服强度的工程意义?作为防止因材料过量塑性变形而导致机件失效的设计和选材依据；?根据屈服强度与抗拉强度之比（屈强比）的大小，衡量材料进一步产生塑性变形的倾向，作为金属材料冷塑性变形加工和确定机件缓解应力集中防止脆性断裂的参考依据。一、计算题1、有一化工合成塔，直径为D3200MM，工作压力P6MPA，选用材料为Σ02L200MPA，KIC58MPAM1／2，厚度T16MM的钢板．制作过程中，经探伤发现在纵焊缝中，存在一纵向椭圆裂纹，2A4MM，2C6MM．试校核该合成塔能否安全运行。从断裂力学角度考虑，选用哪种材料较为合适3、有一大型板件，材料的Σ021200MPA，KⅠC115MPAM1/2，探伤发现有20MM长的横向穿透裂纹，若在平均轴向应力900MPA下工作，试计算KⅠ和塑性区宽度，并判断该件是否安全。4、有板件在脉动载荷下工作，ΣMAX200MPA，ΣMIN0，该材料的ΣB670MPA，Σ02600MPA，KⅠC104MPAM1/2，PARIS公式中C69X1012，N30，使用中发现有01MM和1MM的单边横向穿透裂纹，请估算它们的疲劳剩余寿命。2010年考试内容一、名词解释1、弹性比功弹性比功又称弹性比能或应变比能，是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。A1、滞弹性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。1、循环韧性金属材料在交变载荷（震动）作用下吸收不可逆变形功的能力，称为金属的循环韧性，又叫金属的内耗。2、包申格效应金属材料经预先加载产生少量塑性变形（残余应变小于4），而后再同向加载，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。3、脆性断裂脆性断裂是材料断裂前基本上不产生明显的宏观塑性变形，没有明显征兆，往往表现为突然发生的快速断裂过程，因而具有很大的危险性。断口一般与正应力垂直，宏观上比较齐平光亮，常呈放射状或结晶状。A4、韧性断裂韧性断裂是材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的断裂过程。裂纹扩展较慢，消耗大量塑性变形功。断口宏观观察呈灰暗色、纤维状。5、应力状态软性系数材料所受的应力状态下，最大的切应力分量与最大正应力分量之比，系数越大，最大切应力分量越大，应力状态越软，材料越容易产生塑性变形，反之系数越小，表示应力状态越硬，材料越容易产生脆性断裂。A2、有一火箭壳体承受很高的工作压力，其周向最大工作拉应力Σ＝1400MPA，采用超高强度钢制造，焊接后往往发现有纵向表面半椭圆裂纹，尺寸为A＝10MM,A/2C03,现有两种材料，其性能如下AΣ02＝1700MPA、KIC78MPAM1/2BΣ02＝2800MPA、KIC47MPAM1/225、缺口效应由于缺口的存在，缺口截面上的应力状态将发生变化的现象。6、缺口敏感度常用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度的比值作为材料敏感性指标，称为缺口敏感度。比值越大，缺口敏感性越小。7、冲击韧度是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表示。7、低温脆性体心立方金属及合金或某些密排六方晶体金属及合金，尤其是工程上常用的中、低强度结构钢，当试验温度低于某一温度时，材料由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性。A7、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、冲击吸收功急剧减少的温度。7、张开型裂纹拉应力垂直作用于裂纹扩展面，裂纹沿作用力方向张开，沿裂纹面扩展的裂纹。7、应力场强度因子KI张开型裂纹尖端区域各点的应力分量大小除了取决于其位置外，还取决于KI值的大小。KI值越大，则应力场各应力分量也越大。这样，KI就可以表示应力场的强度，故称为引力场强度因子。7、裂纹扩展K判据根据应力场强度因子KI和断裂韧度KIC的相对大小可以建立裂纹失稳扩展断裂的断裂K判据，即KI≥KIC时，裂纹失稳扩展。8、裂纹扩展G判据根据裂纹扩展能量释放率GI和断裂韧度GIC的相对大小可以建立裂纹失稳扩展断裂的断裂G判据，即GI≥GIC时，裂纹失稳扩展。8、次载锻炼材料特别是金属，在低于疲劳强度的应力下先运转一定周次，可以提高材料的疲劳强度的现象。9、过载损伤材料在过载应力下运行一定周次后，疲劳强度和疲劳寿命降低的现象。A10、热疲劳由周期变化的热应力或热应变引起的材料破坏称为热疲劳或叫热应力疲劳。10、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，经过一段时间后所发生的低应力脆断现象，称为应力腐蚀断裂。10、氢蚀由于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减弱而导致金属脆化的现象。10、白点当钢中含有过量的氢时，随着温度的降低氢在钢中的溶解度减小。如果过饱和的氢未能扩散逸出，便聚集在某些缺陷处形成氢分子，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，这种微裂纹的断面呈圆形或椭圆形，颜色为银白色，故称为白点。10、氢化物致脆金属中的某些合金元素与氢有较大的亲和力，极易生成脆性氢化物，使金属脆化的现象。10、氢致延滞断裂由于氢的作用而产生的延滞断裂现象。11、磨损在摩擦作用下物体相对运动时，表面逐渐分离出磨屑从而不断损伤的现象。12、粘着磨损又称咬合磨损，是因为两种材料表面某些接触点局部压应力超过该处材料的屈服强度发生粘合并拽开而产生的一种表面损伤磨损，多发生在摩擦副相对滑动速度小，接触面氧化膜脆弱，润滑条件差，以及接触应力大的滑动摩擦条件下。A13、跑合是在磨损过程的第一阶段，在此阶段无论摩擦副双方硬度如何，摩3擦表面逐渐被磨平，实际接触面积增大，磨损速率逐渐减小。14、耐磨性是材料抵抗磨损的性能，是一个系统性质。通常用磨损量来表示材料的耐磨性，磨损量越小，耐磨性越高。15、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。16、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状金属剥落而使材料流失的现象，又称表面疲劳磨损或疲劳磨损。13、等强温度材料晶粒与晶界强度相等时的温度。14、蠕变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。17、松弛稳定性金属材料抵抗应力松弛的性能称为松弛稳定性。可以通过应力松弛实验测定应力松弛曲线来评定。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组织不敏感的力学性能指标由于弹性变形是原子间距在外力作用下可逆变化的结果，应力与应变的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的关系。原子间作用力取决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（影响显微组织）、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。1、何谓断口三要素影响宏观拉伸断口的形态的因素有哪些断口三要素纤维区、放射区、剪切唇。这三个区域的的形态、大小及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、加载速度和受力状态不同而变化。1、简述应变硬化的工程意义有A材料的加工硬化性能，在材料的加工和使用中有明显的实用价值利用加工硬化和塑性变形的合理配合，可使金属进行均匀的塑性变形，保证○1冷变形工艺顺利实施；低碳钢切削时，易产生粘刀现象，且表面加工质量差，○2如果切削加工前进行冷变形提高强度，降低塑性，使切屑易于脆断脱落，改善切削加工性能；加工硬化可使机件具有一定的抗偶然过载能力，保证机件的○3使用安全；形变强化也是一种强化金属的手段，尤其是对于那些不能进行热○4处理强化的材料。2、简述材料屈服强度的工程意义。屈服强度是工程技术上最重要的力学性能指标之一，其工程意义在于作为○1防止因材料过量塑性变形而导致机件失效的设计和选材依据；根据屈服强度○2和抗拉强度之比（屈强比）的大小，衡量材料进一步产生塑性变形的倾向，作为金属材料冷塑性变形加工和确定机件缓解应力集中防止脆断的参考依据。3、简述影响金属材料屈服强度的因素。金属本性及晶格结构金属晶体结构不同，位错运动的阻力不同，屈服强度○1也不同；晶粒大小与亚结构晶粒和亚结构越细小，晶界和亚晶界越多，位错移动越○24困难，屈服强度越大；溶质元素溶质元素引起晶格畸变，阻碍位错运动，提高屈服强度（固溶强○3化）；第二相第二相的性质、尺寸、形状、数量等均影响强化效果；○4温度温度越高，位错越易于移动，屈服强度越低；○5应变速率和应力状态应变速率高，屈服强度高，应力状态越软，屈服强度○6越小。4、简述材料塑性的实际意义。A材料具有一定的塑性，对材料加工和使用具有以下意义当偶然承受过载时，通过塑性变形和应变硬化的配合可避免机件发生突然破坏；○1当机件因存在台阶、沟槽、小孔等而产生局部应力集中时，通过材料的塑性○2变形可削减应力高峰使之重新分布，从而保证机件正常运行；有利于塑性加工和修复工艺的顺利进行；○3金属材料塑性的好坏是评定冶金质量的重要标准。○45、试述缺口的三个效应。缺口造成应力应变集中，这是缺口的第一效应；○1缺口改变缺口前方的应力状态，使单向应力状态改变为双向或三向应力状态；○2在有缺口的情况下，由于出现了三向应力，试样的屈服应力比单向拉伸时要○3高，即产生了所谓的缺口强化现象，这是缺口的第三个效应。6、今有如下工件需要8、试从宏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A从宏观角度分析，材料低温脆性的产生与其屈服强度ΣS断裂强度ΣC随温度的变化情况有关。因热激活裂纹断裂的力学条件没有明显作用，故断裂强度ΣC随温度的变化很小，如图所示。屈服强度随温度的变化情况与材料的本性有关，具有体心立方或密排六方结构的金属或合金的屈服强度对温度的变化十分敏感，温度降低，屈服强度急剧升高，故两线交于一点，该交点对应的温度即为韧脆转变温度，高于该温度时，断裂强度高于屈服强度，材料受载后先屈服再断裂，为韧性断裂，低于该温度时，外加应力首先达到材料的断裂强度，材料表现为脆性断裂。而面心立方结构材料的屈服强度S随温度的下降变化不大，近似为水平线，即使在很低的温度下仍没与断裂强度曲线相交，故此材料的冷脆现象不明显。ΣTΣSΣC9、试从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SS,5有从微观上讲，体心立方金属的低温脆性与位错在晶体中的运动阻力对温度变化非常敏感有关，运动阻力随温度降低而增加，故该类材料在低温下处于脆性状态，而面心立方金属因位错宽度比较大，位错运动阻力对温度变化不敏感，故一般不显示低温脆性。10、试描述KI和KIC的不同。AKI和KIC是两个不同的概念，KI是一个力学参量，表示裂纹体中裂纹尖端的应力应变场强度的大小，它决定于外加应力、试样尺寸和裂纹形状，而和材料无关；但KIC是材料的力学性能指标，它决定于材料的成分、组织结构等内在因素，而与外加应力及试样尺寸等外在因素无关。KI和KIC的关系与Σ和ΣS的关系相同，KI和Σ都是力学参量，而KIC和ΣS都是材料的力学性能指标。10、试述影响材料断裂韧度KIC的因素。化学成分、基体相结构和晶粒的大小、杂质及第二相、显微组织、温度、应变速率等因素都影响材料断裂韧度KIC的大小。11、试描述Σ1和⊿KTH的不同。同为表征材料无限寿命疲劳性能的Σ1和⊿KTH，它们的意义完全不同，疲劳强度Σ1代表的是光滑试样的无限寿命疲
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