【正文】 大，強(qiáng)度增加。塑性好，放射線粗大塑性差，放射線變細(xì)乃至消失。斷面收縮率小于5％為脆性斷裂，大于5％為韌性斷裂。該斷裂判據(jù)為：裂紋擴(kuò)展的充分條件是其尖端應(yīng)力要大于等于理論斷裂強(qiáng)度。溫度：σi位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)摩擦阻力。晶粒大?。篸值小位錯(cuò)塞積的數(shù)目少，而且晶界多。第二章　金屬在其他靜載荷下的力學(xué)性能一、解釋下列名詞： （1）應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)—材料最大切應(yīng)力與最大正應(yīng)力的比值，記為α。 （5）洛氏硬度——采用金剛石圓錐體或小淬火鋼球作壓頭，以測(cè)量壓痕深度所表示的硬度。 （8）肖氏硬度——采動(dòng)載荷試驗(yàn)法，根據(jù)重錘回跳高度表證的金屬硬度。四、在評(píng)定材料的缺口敏感應(yīng)時(shí)，什么情況下宜選用缺口靜拉伸試驗(yàn)?什么情況下宜選用缺口偏斜拉伸?什么情況下則選用缺口靜彎試驗(yàn)? 答案：缺口靜拉伸試驗(yàn)主要用于比較淬火低中溫回火的各種高強(qiáng)度鋼，各種高強(qiáng)度鋼在屈服強(qiáng)度小于1200MPa時(shí)，其缺口強(qiáng)度均隨著材料屈服強(qiáng)度的提高而升高；但在屈服強(qiáng)度超過(guò)1200MPa以上時(shí)，則表現(xiàn)出不同的特性，有的開(kāi)始降低，有的還呈上升趨勢(shì)。氏硬度試驗(yàn)的基本原理 在直徑D的鋼珠（淬火鋼或硬質(zhì)合金球）上，加一定負(fù)荷F，壓入被試金屬的表面，保持規(guī)定時(shí)間卸除壓力，根據(jù)金屬表面壓痕的陷凹面積計(jì)算出應(yīng)力值，以此值作為硬度值大小的計(jì)量指標(biāo)。缺點(diǎn)： 鋼球本身變形問(wèn)題。洛氏硬度的測(cè)量原理洛氏硬度是以壓痕陷凹深度作為計(jì)量硬度值的指標(biāo)。 2)壓痕小，不傷工件，適用于成品檢驗(yàn) ；維氏硬度的測(cè)定原理維氏硬度的測(cè)定原理和布氏硬度相同,也是根據(jù)單位壓痕陷凹面積上承受的負(fù)荷，即應(yīng)力值作為硬度值的計(jì)量指標(biāo)。，試說(shuō)明選擇何種硬度實(shí)驗(yàn)方法為宜。 （4）韌脆轉(zhuǎn)變溫度——材料呈現(xiàn)低溫脆性的臨界轉(zhuǎn)變溫度。而JIC的測(cè)定，不一定要求試樣完全滿足平面應(yīng)變條件，試驗(yàn)時(shí)，只在裂紋前沿中間地段首先起裂，然后有較長(zhǎng)的亞臨界穩(wěn)定擴(kuò)展的過(guò)程，這樣只需很小的試驗(yàn)厚度，即只在中心起裂的部分滿足平面應(yīng)變要求，而韌帶尺寸范圍可以大而積的屈服，甚至全面屈服。若導(dǎo)致熱震失效的主要因素是熱震損壞，這時(shí)裂紋的擴(kuò)展起主要作用，這時(shí)應(yīng)當(dāng)設(shè)法提高它的斷裂韌性，降低它的強(qiáng)度。如圖所示：當(dāng)溫度高于韌脆轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，斷裂強(qiáng)度大于屈服強(qiáng)度，材料先屈服再斷裂（表現(xiàn)為塑韌性）；當(dāng)溫度低于韌脆轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，斷裂強(qiáng)度小于屈服強(qiáng)度，材料無(wú)屈服直接斷裂（表現(xiàn)為脆性）。 （2）張開(kāi)型裂紋：拉應(yīng)力垂直作用于裂紋擴(kuò)展面，裂紋沿作用力方向張開(kāi)，沿裂紋面擴(kuò)展。 （8）J積分：裂紋尖端區(qū)的應(yīng)變能，即應(yīng)力應(yīng)變集中程度 （9）COD：裂紋尖端沿應(yīng)力方向張開(kāi)所得到的位移。由于載荷的間斷或載荷大小的改變，裂紋經(jīng)過(guò)多次張開(kāi)閉合并由于裂紋表面的相互摩擦，形成一條條光亮的弧線，叫做疲勞裂紋前沿線，這個(gè)區(qū)域通常稱為疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)，而最后斷裂區(qū)則和靜載下帶尖銳缺口試樣的斷口相似。 應(yīng)力比、顯微組織、環(huán)境及試樣的尺寸等因素對(duì)△Kth的影響很大。對(duì)于受載的裂紋體，當(dāng)K1增大到某一臨界值時(shí)，裂紋尖端足夠大的范圍內(nèi)應(yīng)力達(dá)到了材料的斷裂強(qiáng)度，裂紋便失穩(wěn)擴(kuò)展而導(dǎo)致斷裂。 應(yīng)力腐蝕：材料或零件在應(yīng)力和腐蝕環(huán)境的共同作用下引起的破壞。（是在循環(huán)應(yīng)力周次增加到一定臨界值后，材料應(yīng)力基本不再降低時(shí)的應(yīng)力值；或是應(yīng)力循環(huán)107周次材料不斷裂所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值。三、如何判斷某一零件的破壞是由應(yīng)力腐蝕引起的? 答案：應(yīng)力腐蝕引起的破壞，常有以下特點(diǎn)： 造成應(yīng)力腐蝕破壞的是靜應(yīng)力，遠(yuǎn)低于材料的屈服強(qiáng)度，而且一舶是拉伸應(yīng)力。 應(yīng)力腐蝕的裂紋多起源于表面蝕坑處，而裂紋的傳播途徑常垂直于拉力軸。 應(yīng)力腐蝕引起的斷裂可以是穿晶斷裂，也可以是晶間斷裂。 斷裂的主裂紋沒(méi)有分枝的悄況．這和應(yīng)力腐蝕的裂紋是截然不同的。疲勞缺口敏感度：金屬材料在交變載荷作用下的缺口敏感性用疲勞缺口敏感度qf來(lái)評(píng)定 qf=（Kf1)/(kt1) Kt為理論應(yīng)力集中系數(shù)，kf為疲勞缺口系數(shù)。圖(b)，裂紋張開(kāi)，在裂紋尖端沿最大切應(yīng)力方向產(chǎn)生滑移。圖(e)，到壓縮應(yīng)力為最大值時(shí)，裂紋完全閉合，裂紋尖端又由鈍便銳。金屬材料產(chǎn)生循環(huán)硬化與軟化取決于材料的初始狀態(tài)、結(jié)構(gòu)特性以及應(yīng)變幅和溫度等。循環(huán)硬化和軟化與位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)有關(guān)：退火軟金屬中，位錯(cuò)產(chǎn)生交互作用，運(yùn)動(dòng)阻力增大而硬化。兩條直線斜率不同，其交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壽命稱為過(guò)渡壽命。 氫脆：由于氫和應(yīng)力共同作用而導(dǎo)致的金屬材料產(chǎn)生脆性斷裂的現(xiàn)象。 氫化物致脆：對(duì)于ⅣB或ⅤB族金屬，由于它們與氫有較大的親和力，極易生成脆性氫化物，是金屬脆化，這種現(xiàn)象稱氫化物致脆。 da/dt：盈利腐蝕列紋擴(kuò)展速率。 通過(guò)表面化學(xué)熱處理，如滲硫、硫氮共镕、磷化、軟氮化等熱處理工藝，使表面生成一化合物薄膜，或?yàn)榱蚧?，磷化物，含氮的化合物，使摩擦系?shù)減小，起到減磨作用也減小粘著磨損。滾壓、噴九和表面化學(xué)熱處理都可因?yàn)楸韺赢a(chǎn)生壓應(yīng)力，能有效地減少微動(dòng)磨損。當(dāng)應(yīng)變速率較低而溫度較高時(shí)，氫氣團(tuán)能跟得上位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，但滯后位錯(cuò)一定距離。所以氫致延滯斷裂是在一定的應(yīng)變速率下和一定的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)的。磨損機(jī)理：實(shí)際接觸點(diǎn)局部應(yīng)力引起塑性變形，使兩接觸面的原子產(chǎn)生粘著。減小滑動(dòng)速度和接觸壓力能有效降低粘著磨損。接觸疲勞強(qiáng)度主要取決于材料的抗剪切強(qiáng)度，并有一定的韌性相配合。在一定硬度范圍內(nèi)，接觸疲勞強(qiáng)度隨硬度的升高而增加，但并不保持正比線性關(guān)系。外因減少加工缺陷，降低表面粗糙度，提高接觸精度，可以有效增加接觸疲勞壽命。蠕變極限：在高溫長(zhǎng)時(shí)間載荷作用下不致產(chǎn)生過(guò)量塑性變形的抗力指標(biāo)。σ6001X105=60MPa表示溫度為600℃，穩(wěn)定蠕變速率為1X105%/h的蠕變極限為60MPa。σ7001X103=30MPa表示溫度為700℃、1000h的持續(xù)強(qiáng)度極限為30MPa。加入能形成彌散相的合金元素彌散強(qiáng)化阻礙位錯(cuò)的滑移加入增加晶界擴(kuò)散激活能的元素（硼、稀土等）阻礙晶界滑動(dòng)增大晶界裂紋面的表面能二）冶煉工藝的影響減少鋼中的夾雜物和某些缺陷合金定向生長(zhǎng)（減少橫向晶界）（三）熱處理工藝的影響對(duì)于珠光體耐熱鋼，一般用正火加回火。（高溫下金屬材料的韌脆變化有和特征？斷裂路徑變化有何變化？結(jié)合等強(qiáng)溫度分析晶粒大小對(duì)金屬材料高溫力學(xué)性能的影響。斷裂路徑變化：常溫下的穿晶斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)檠鼐嗔?。但晶粒太大?huì)降低材料的塑性和韌度晶粒度要均勻，否則在大小晶粒交界處易產(chǎn)生應(yīng)力集中而形成裂紋。其應(yīng)力應(yīng)變曲線只有彈性變形階段，且伸長(zhǎng)很小、斷口與與拉力方向垂直。（普彈變形、受迫高彈變形、沿外力再取向）二、高彈態(tài)下的變形溫度處于tgtf間時(shí)，聚合物處于高彈態(tài)。在外力去除時(shí)，接點(diǎn)及扭結(jié)的趨勢(shì)使得聚合物鏈又回復(fù)到卷曲狀態(tài)，宏觀變形消失。第十章熱震斷裂：陶瓷材料承受溫度驟變產(chǎn)生瞬時(shí)斷裂，稱之為熱震斷裂。晶粒形狀也影響陶瓷的韌性。當(dāng)主裂紋擴(kuò)展遇到微裂紋時(shí)，發(fā)生分叉轉(zhuǎn)變擴(kuò)展方向，增加擴(kuò)展過(guò)程的表面能；同時(shí)，主裂紋尖端應(yīng)力集中被松弛，致使擴(kuò)展速度減慢。陶瓷材料與陶瓷材料的配對(duì)的摩擦副，其粘著傾向很小；金屬與陶瓷的摩擦副比金屬配對(duì)的摩擦副粘著作用也小。29