材料性能學(xué)復(fù)習(xí)試題-文庫吧
2025-04-02 03:17 本頁面
【正文】 金剛石或合金鋼球的重錘從一定高度落向試樣表面，用重錘的回落高度來表征材料的硬度。優(yōu)點(diǎn)是使用方便，便于攜帶，可測現(xiàn)場大型工件的硬度。缺點(diǎn)是實驗結(jié)果受人為因素影響較大，測量精度低。2) 簡述扭轉(zhuǎn)實驗、彎曲實驗的特點(diǎn)？滲碳淬火鋼、陶瓷玻璃試樣研究其力學(xué)性能常用的方法是什么？解：扭轉(zhuǎn)實驗的特點(diǎn)是扭轉(zhuǎn)實驗的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)較拉伸的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)高?？蓪Ρ砻鎻?qiáng)化處理工藝進(jìn)行研究和對機(jī)件的熱處理表面質(zhì)量進(jìn)行檢驗。 扭轉(zhuǎn)實驗時試樣截面的應(yīng)力分布為表面最大。圓柱試樣在扭轉(zhuǎn)時，不產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象，塑性變形始終均勻?？捎脕砭_評定拉伸時出現(xiàn)縮頸的高塑性材料的形變能力和變形抗力。扭轉(zhuǎn)時正應(yīng)力與切應(yīng)力大致相等，可測定材料的切斷強(qiáng)度。 彎曲試驗的特點(diǎn)是：彎曲加載時受拉的一側(cè)的應(yīng)力狀態(tài)基本與靜拉伸相同，且不存在試樣拉伸時試樣偏斜造成對實驗結(jié)果的影響?？梢杂脕碛捎谔捕缓眉庸だ煸嚇拥拇嘈圆牧系臄嗔褟?qiáng)度。彎曲試驗時，截面上應(yīng)力分布表面最大?？梢员容^和評定材料表面處理的質(zhì)量。塑性材料的F—曲線最后部分可任意伸長。滲碳淬火鋼、陶瓷玻璃試樣研究其力學(xué)性能常用的方法是扭轉(zhuǎn)實驗。3) 有下述材料需要測量硬度，試說明選用何種硬度實驗方法？為什么？a. 滲碳層的硬度分布，b. 淬火鋼，c. 灰口鑄鐵，d. 硬質(zhì)合金，e. 儀表小黃銅齒輪，f. 高速工具鋼，g. 雙相鋼中的鐵素體和馬氏體，h. Ni基高溫合金，i. Al合金中的析出強(qiáng)化相，j. 5噸重的大型鑄件，k. 野外礦物解：a、e、g、i使用維氏硬度。b、c、d、f、h可使用洛氏硬度。b、c可使用布氏硬度。j使用肖氏硬度。k使用莫氏硬度。第三章 沖擊韌性和低溫脆性名詞解釋：沖擊韌度 沖擊吸收功 低溫脆性 韌脆轉(zhuǎn)變溫度 遲屈服解：沖擊韌度：一次沖斷時，沖擊功與缺口處截面積的比值。沖擊吸收功：沖擊彎曲試驗中，試樣變形和斷裂所吸收的功。低溫脆性：當(dāng)試驗溫度低于某一溫度時，材料由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。韌脆轉(zhuǎn)變溫度：材料在某一溫度t下由韌變脆，沖擊功明顯下降。該溫度即韌脆轉(zhuǎn)變溫度。遲屈服：用高于材料屈服極限的載荷以高加載速度作用于體心立方結(jié)構(gòu)材料時，瞬間并不屈服，需在該應(yīng)力下保持一段時間后才屈服的現(xiàn)象。簡答 1) 缺口沖擊韌性實驗?zāi)茉u定哪些材料的低溫脆性？哪些材料不能用此方法檢驗和評定？[提示：低中強(qiáng)度的體心立方金屬、Zn等對溫度敏感的材料，高強(qiáng)度鋼、鋁合金以及面心立方金屬、陶瓷材料等不能]解：缺口沖擊韌性實驗?zāi)茉u定中、低強(qiáng)度機(jī)構(gòu)鋼的低溫脆性。面心立方金屬及合金如氏體鋼和鋁合金不能用此方法檢驗和評定。2) 影響材料低溫脆性的因素有哪些？解：晶體結(jié)構(gòu)，體心立方存在低溫脆性，面心立方及其合金一般不存在低溫脆性?；瘜W(xué)成分，間隙溶質(zhì)原子含量增加，韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高。顯微組織，細(xì)化晶粒課是材料韌性增加。金相組織也有影響，低強(qiáng)度水平時，組織不同的剛，索氏體最佳。溫度，在某一范圍內(nèi)碳鋼和某些合金可能出現(xiàn)藍(lán)脆。加載速率，提高加載速率韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高。試樣形狀和尺寸，缺口曲率半徑越小，韌脆轉(zhuǎn)變溫度越高。計算： 某低碳鋼的擺錘系列沖擊實驗列于下表，溫度(℃)沖擊功(J)溫度(℃)沖擊功(J)60751040407502035702052560501試計算：a. 繪制沖擊功－溫度關(guān)系曲線； b. 試確定韌脆轉(zhuǎn)變溫度；解：有—t圖知，℃ FTP=40℃c. 要為汽車減震器選擇一種鋼，它在－10℃時所需的最小沖擊功為10J，問此種鋼適合此項應(yīng)用么？解： c:此種鋼不適合。第四章 斷裂韌性 名詞解釋：應(yīng)力場強(qiáng)度因子 斷裂韌度 低應(yīng)力脆斷 解：應(yīng)力場強(qiáng)度因子：反映裂紋尖端應(yīng)力場強(qiáng)度的參量。斷裂韌度：當(dāng)應(yīng)力場強(qiáng)度因子增大到一臨界值，帶裂紋的材料發(fā)生斷裂，該臨界值稱為斷裂韌性。低應(yīng)力脆斷：在材料存在宏觀裂紋時，在應(yīng)力水平不高，甚至低于屈服極限時材料發(fā)生脆性斷裂的現(xiàn)象。簡答 a. 格里菲斯公式計算的斷裂強(qiáng)度和理論斷裂強(qiáng)度差異？奧羅萬修正計算適用范圍？解：理論強(qiáng)度 格里菲斯斷裂強(qiáng)度 奧羅萬修正計算適用平面應(yīng)力狀態(tài)和平面應(yīng)變狀態(tài)。b. Kl和KlC的異同？解：是力學(xué)度量，它不僅隨外加應(yīng)力和裂紋長度的變化而變化，也和裂紋的形狀類型，以及加載方式有關(guān)，但它和材料本身的固有性能無關(guān)。而斷裂韌性則是反映材料阻止裂紋擴(kuò)展的能力，因此是材料本身的特性。c. 斷裂韌性的影響因素有哪些？如何提高材料的斷裂韌性？解：外因，材料的厚度不同，厚度增大斷裂韌性增大，當(dāng)厚度增大到一定程度后斷裂韌性穩(wěn)定。溫度下降斷裂韌性下降，應(yīng)變速率上升，斷裂韌性下降。內(nèi)因。金屬材料，能細(xì)化晶粒的元素提高斷裂韌性；形成金屬化合物和析出第二相降低斷裂韌性。晶粒尺寸和相結(jié)構(gòu)，面心立方斷裂韌性高，奧氏體大于鐵素體和馬氏體鋼。細(xì)化晶粒，斷裂韌性提高。夾雜和第二相，脆性夾雜和第二相降低斷裂韌性，韌性第二相提高斷裂韌性。提高材料的斷裂韌性可以通過亞溫淬火超高溫淬火形變熱處理等方法實現(xiàn)。計算：a. 有一材料，模量E＝200GPa, 單位面積的表面能γS＝8 J/m2, 試計
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