工程材料力學(xué)性能復(fù)習(xí)資料(完整版)
【正文】 指標(biāo)，稱為缺口敏感度 應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù) ：最大切應(yīng)力τ max 與最大正應(yīng)力σ max 的比值表示它們的相對(duì)大小 HR 洛氏硬度值 HV 維氏硬度值 HK 努氏硬度值 HBW 布氏硬度值 NSR缺口敏感度 σ bb 抗彎強(qiáng)度 σ bn 缺口抗拉強(qiáng)度 σ bc脆性材料的抗壓強(qiáng)度 WM??12 3dW ??6 2bhW ?bbneq ???)(22 321 31m a xm a x ???? ????? ?? ??? 第三章 沖擊吸收功 Ak：式樣變形和斷裂所消耗的功，單位 J Ak=GH1－ GH2 低溫脆性 當(dāng)試驗(yàn)溫度低于某一溫度 tk 時(shí)，材料由韌性狀態(tài)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)，沖擊吸收功明顯下降，斷裂機(jī)理由微孔聚集型變?yōu)榇┚Ы饫硇停瑪嗫谔卣?由纖維狀變?yōu)榻Y(jié)晶狀，這即低溫脆性，轉(zhuǎn)變溫度 tk 稱為韌脆轉(zhuǎn)變溫度，亦稱 韌脆轉(zhuǎn)變溫度 。 試樣材料、加工和熱處理方法也要和實(shí)際工件相同；預(yù)制裂紋長度有一定要求，疲勞裂紋長度 %W,且不小于 。 低周疲勞： Nf = 102— 105 ；σ≥σ s 亦稱高應(yīng)力疲勞或應(yīng)變疲勞。貝紋線間距也不同。 qf = 0 即 kf =1 σ 1 =σ 1 N 缺口不降低疲勞極限，疲勞缺口敏感性最小?？傊?，一個(gè)典型的疲勞斷口總是由疲勞源，疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)和最終斷裂區(qū)三部份構(gòu)成 σ 1 對(duì)稱應(yīng)力循環(huán)下的彎曲疲勞極限 Δ kth 是裂紋試樣的無限壽命疲勞性能 H1p 對(duì)稱拉壓疲勞極限 τ 1對(duì)稱扭轉(zhuǎn)疲勞極限 σ 1N缺口試樣在對(duì)稱應(yīng)力循環(huán)下的疲勞極限 第六章 應(yīng)力腐蝕 金屬在拉應(yīng)力和特定的化學(xué)介質(zhì)共同作用下，經(jīng)過一段時(shí)間后所產(chǎn)生的低應(yīng)力脆斷現(xiàn)象 11??? tff kkq應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生條件 （ 1）應(yīng)力：機(jī)件所承受的應(yīng)力包括工作應(yīng)力和殘余應(yīng)力 （ 2）化學(xué)介質(zhì)：只有在特定的化學(xué)介質(zhì)中，某種金屬 材料才能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。 2 應(yīng)力腐蝕裂紋擴(kuò)展速率：單位時(shí)間內(nèi)的應(yīng)力腐蝕裂紋的擴(kuò)展量稱應(yīng)力腐蝕裂紋擴(kuò)展速率即da/dt，實(shí)驗(yàn)證明： da/dt = f(KI) 防止應(yīng)力腐蝕的措施 合理選擇金屬材料 針對(duì)機(jī)件所受的應(yīng)力和接觸的化學(xué)介質(zhì)，選用耐應(yīng)力腐蝕的金屬材料，這是一個(gè)基本原則。 磨損分類方法是 ： （ 1） 粘著磨損 接觸表面相互運(yùn)動(dòng) 時(shí)，由于固相焊合作用使材料從一個(gè)表面脫落或轉(zhuǎn)移 到另一表面而形成的磨損。 計(jì)算題： ，材料的 =1200MPa， KIc=115MPa*m1/2，探傷發(fā)現(xiàn)有 20mm 長的橫向穿透裂紋，若在平均軸向拉應(yīng)力 900MPa 下工作，試計(jì)算 KI 及塑性區(qū)寬度 R0，并判斷該件是否安全？ 解：由題意知穿透裂紋受到的應(yīng)力為σ =900MPa 根據(jù) σ/ 的值，確定裂紋斷裂韌度 KIC 是否休要修正 因?yàn)?σ/=900/1200=，所以裂紋斷裂韌度 KIC 需要修正 對(duì)于無限板的中心穿透裂紋，修正后的 KI 為： = （ MPa*m1/2） 塑性區(qū)寬度為： =(m)= (mm) 比較 K1 與 KIc： 因?yàn)?K1=（ MPa*m1/2） KIc=115（ MPa*m1/2） 所以： K1KIc ，裂紋會(huì)失穩(wěn)擴(kuò)展 , 所以該件不安全。 （ 3） 沖蝕磨損 含有固體顆 粒的流體介質(zhì)沖刷固體表面，使表面造成材料損失 的磨損，又稱為濕磨粒磨損。 氫蝕 由于氫與金屬中的第二相作用生成高壓氣體，使基體金屬晶界結(jié)合力減弱而導(dǎo)致金屬脆化。 應(yīng)力腐蝕斷口特征 應(yīng)力腐蝕斷口的宏觀形貌 與疲勞斷口頗為相似，也有亞穩(wěn)擴(kuò)展區(qū)和最后瞬斷區(qū)。 缺口根部曲率半徑較小時(shí)，缺口尖銳度↑→ qf↓，缺口根部曲率半徑較大時(shí)，缺口尖銳度對(duì) qf 的影響減小。它還和構(gòu)件的過載程度及材料性質(zhì)有關(guān)。 （ 3）按環(huán)境和接觸情況不同分類 大氣疲勞、腐蝕疲勞、高溫疲勞、接觸疲勞、熱疲勞等。 晶粒大小對(duì) KIC 的影響與對(duì)常規(guī)力學(xué)性能的影響不同，一般，晶粒細(xì)化→ KIC↑，但某些情況下，粗晶粒的 KIC 反而較高。 T＞ Tk σ c＞σ s 韌性斷裂 T＜ Tk σ c＜σ s 脆性斷裂 影響韌脆轉(zhuǎn)變溫度的冶金因素 晶體結(jié)構(gòu)：體心立方金屬及合金存在低溫脆性。常用于測(cè)定鑄鐵、鑄造合金、工具鋼及硬質(zhì)
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