工程材料力學(xué)性能復(fù)習(xí)資料(編輯修改稿)
2025-02-06 02:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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 。 韌脆轉(zhuǎn)變的物理本質(zhì) 斷裂強(qiáng)度σ c 隨溫度的變化較小，而屈服強(qiáng)度σ s 對(duì)溫度十分敏感，隨溫度降低，屈服強(qiáng)度升高，兩者的交點(diǎn) tk 即為韌脆轉(zhuǎn)變溫度。 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。普通中低強(qiáng)度鋼的基體都是體心立方點(diǎn)陣的鐵素體 化學(xué)成分的影響： 1） 間隙溶質(zhì)元素↑→韌脆轉(zhuǎn)變溫度↑ 2） 置換型溶質(zhì)元素一般也能提高韌脆 轉(zhuǎn)變溫度，但 Ni 和一定量 Mn 例外。 3） 雜質(zhì)元素 S、 P、 As、 Sn、 Sb 等使鋼的韌性下降 晶粒尺寸：細(xì)化晶粒使材料韌性增加 金相組織 1） 對(duì)低強(qiáng)度鋼：按 tk 由高到低的順序：珠光體→上貝氏體→鐵素體→下貝氏體→回火馬氏體 2） 對(duì)中碳合金鋼且強(qiáng)度相同， tk：下貝氏體＜回火馬氏體；貝氏體馬氏體混合組織＞回火馬氏體 3） 低碳合金鋼的韌性：貝氏體馬氏體混合組織＞單一馬氏體或單一貝氏體 4） 馬氏體鋼的韌性：奧氏體的存在將顯著改善韌性 鋼中夾雜物、碳化物等第二相質(zhì)點(diǎn)對(duì)鋼的韌性有重要影響，影響 的程度與第二相質(zhì)點(diǎn)的大小、形狀、分布、第二相的性質(zhì)及其與基體的結(jié)合力等性質(zhì)有關(guān)。 二、外界因素 溫度 加載速率 試樣尺寸和形狀 AK 沖擊吸收功 AKVV 形缺口試樣沖擊功 FATT50－沖擊試樣斷口中結(jié)晶區(qū)面積占整個(gè)斷口面積 50％時(shí) NDT 無塑性轉(zhuǎn)變溫度，以低階能開始上升的溫度定義的韌 脆轉(zhuǎn)變溫度 第四章 應(yīng)力強(qiáng)度因子 KI：表示應(yīng)力場的強(qiáng)弱程度。 斷裂韌度 Kic 的測(cè)試（式樣的形狀、尺寸及制備）試樣的形狀、尺寸及制備 四種試樣：三點(diǎn)彎曲，緊湊拉伸， C 型拉伸，圓形緊湊拉伸試樣。 試樣厚度、裂紋長度、韌帶寬度有嚴(yán)格要求：預(yù)先估計(jì) KIC（類比法），再逼近。 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 。 ????????? yICKB ? )( ??????????yICKaW ? ????????? yICKa ? 影響斷裂韌度的因素 （一） 、內(nèi)因 化學(xué)成分 細(xì)化晶粒的元素→強(qiáng)度↑、塑性↑→ KIC↑； 強(qiáng)烈固溶強(qiáng)化的元素→塑性↓→ KIC↓； 形成金屬間化合物并呈第二相析出的元素→塑性↓→ KIC↓； 基體相結(jié)構(gòu)和晶粒大小的影響 基體相結(jié)構(gòu)易于產(chǎn)生塑性變形→ KIC↑，如對(duì)鋼 鐵材料：面心立方的 KIC 高于體心立方的KIC。 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。 夾雜和第二相的影響 非金屬夾雜物→ KIC↓； 脆性第二相的體積分?jǐn)?shù)↑→ KIC↓； 韌性第二相形態(tài)和數(shù)量適當(dāng)時(shí)→ KIC↑； 鋼中微量雜質(zhì)元素 (Sb、 Sn、 As 等 ) → KIC↓。 顯微組織的影響 板條馬氏體＞針狀馬氏體。 回火索氏體＞回火托氏體＞回火馬氏體 下貝氏體＞上貝氏體 馬氏體組織中存在一定的殘余奧 氏體→ KIC↑ （二）、 外界因素對(duì)斷裂韌度的影響 溫度 一般大多數(shù)結(jié)構(gòu)鋼的斷裂韌度隨溫度降低而下降，但隨材料強(qiáng)度增加， KIC 隨溫度變化的趨勢(shì)趨于緩和。 應(yīng)變速率 應(yīng)變速率↑→ KIC↓，但
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