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金属力学性能总结

第一篇：金属力学性能总结金属力学性能1、拉伸试验条件：光滑试样室温下进行的轴向加载静拉伸。2、屈服强度：许多金属拉伸时会出现物理屈服现象，而又有许多金属没有物理屈服现象。把规定产生0.2%残余伸长所对应的应力称为屈服强度。3、抗拉强度：是试件拉断以前的最高载荷除以试件原始横断面积，用σb表示4、弹性模数的物理意义：（1）弹性模数是弹性应变为1时的弹性应力；（2）弹性模数实际是原子间静电引力的表征，其数值反应了原子间结合力的大小；（3）弹性模数是弹性变形时应力和应变的比值，或比例常数；5、包申格效应：试件预加载产生微量塑性变形，然后再同向加载σe升高，反向加载时σe下降，我们把这种现象称作包申格效应。6、弹性后效：当试件沿OA加载时，呈线性。在A点保持负荷不变，随时间延长变形在慢慢增加，产生变形AB。到B时卸曲线落到D点。这时可以看到变形OD。OD称为正弹性后效。随时间的延长，又从D慢慢回复到O,DO为反弹性后效。我们把这种与时间有关的弹性变形称为弹性后效。7、金属在加载和卸载时应力应变曲线不重合，形成一个封闭的环，这个环叫做弹性滞后环。8、布氏硬度计：软材料，如低碳钢、铜合金、铝合金、铸铁等。洛氏硬度计：淬火，硬材料。维氏硬度计：涂层，硬度梯度变化的材料。9、金属强化方法：细晶强化，固溶强化，第二相强化，形变强化。10、物理屈服现象：在应力—应变曲线上出现应力不增加，时而有所降低，而变形仍在继续进行的现象。产生机制详见P53。11、形变强化的意义：（1）形变强化可使金属机件具有一定的抗偶然过载能力，保证机件安全（2）形变强化可使金属塑变均匀进行，保证冷变形工艺的顺利实现（3）形变强化可提高金属强度，和合金化、热处理一样，也是强化金属的重要工艺手段（4）形变强化还可降低塑性改善低碳钢的切削加工性能12、颈缩实际过程：塑性变形→形变强化→塑性变形不停→塑性变形转移不出去→不停塑变→颈缩。13、解理断裂特征：河流花样，解理舌，穿晶断裂。14、光滑试件微孔断裂三个区域：纤维区，放射区，剪切唇。15、应力场强度因子KI：表示在名义应力的作用下，含裂纹体处于弹性平衡状态时，裂纹前端附近应力场的强弱。16、金属的断裂韧性KIC是材料常数。材料抵抗裂纹失稳扩展的的能力可用KIC来评定17、GI：裂纹扩展单位面积由系统所提供的弹性能量叫做裂纹扩展力或称为裂纹扩展时的能量释放率，简称能量释放率。18、格里菲斯理论优点：与实测值相符，解决了实际强度与理论强度的巨大差异；数学形式上简明。缺点：未考虑塑性变形；对于没有初始微裂纹的材料无法解释。19、裂纹的三种扩展方式：张开型，滑开型，撕开型。20、冷脆：钢在低温冲击时其冲击功极低，这种现象称为钢的冷脆力学本质：温度低于Tk时，塑变强度高于正断强度，在塑变前发生正断。物理本质：温度降低时，屈服强度提高造成的。21、韧脆转变温度的确定：能量准则法：以Ak值降至某一特定数值时的温度作为Tk。断口形貌准则法：按特定断口形貌对应的温度确定Tk.22、疲劳宏观断口分为三个区：疲劳裂纹产生区，疲劳裂纹扩展区，最后断裂区23、疲劳线为宏观断口，疲劳辉纹24、损伤度：设试件在循环应力σ1下的疲劳寿命为Nf1,若在该应力幅下循环n1次，则损伤度为n1D1=n1/Nf1.25、用非发展裂纹解释过负荷损害界的产生：在疲劳极限的应力下，虽经过无限多次应力循环而未断裂，但金属内部还是存在有宏观尺寸的裂纹，只是这种裂纹在金属内部不发展，故称为“非发展裂纹”，这种裂纹在疲劳极限应力下有一临界尺寸。过载荷应力下造成的裂纹长度如果小于此临界尺寸，则此裂纹在疲劳极限应力下不会发展，即过载荷没有造成损伤。如果大于临界尺寸，则在以后的疲劳极限应力下，此裂纹将不停的发展，以致断裂，即过载荷造成了损伤。另外，在过负荷下即有裂纹向前扩展因素，又有裂纹顶端塑性区产生压应力和变形强化及时效等阻止裂纹增长因素，尤其是阻止裂纹长大到非发展裂纹尺寸，所以会产生过负荷损害界。26、驻留滑移带：反复在原位出现，就像驻扎在那里总也不消失的滑移带称为驻留滑移带。27、表面强化处理提高疲劳极限的原因：表面强化后不仅直接提高了表面层的强度，从而提高了疲劳极限，而且由于强化层存在，使表层产生残余压应力，降低了交变载荷下表面层的拉应力，是疲劳裂纹不易产生或扩展。28、金属材料在应变保持一定的情况下，形变抗力在循环过程中不断增高的现象称为循环硬化；形变抗力在循环过程中下降，即产生该应变所需应力逐渐减小的现象叫做循环软化。29、低周疲劳：是高应力低频率低寿命的疲劳，其交变应力接近或超过材料的屈服强度，有时称之为塑性疲劳或应变疲劳。30、应力腐蚀：由拉伸应力和腐蚀介质外加敏感的材料组织联合作用而引起的漫长而滞后的低应力脆性断裂称为应力腐蚀。31、磨