【正文】 陶瓷材料對(duì)環(huán)境介質(zhì)和氣氛極為敏感，在特定條件下可能會(huì)形成摩擦化學(xué)磨損。 陶瓷材料的耐磨性與材料種類和性能、摩擦條件、環(huán)境，以及陶瓷材料自身的性能和表面狀態(tài)等因素有關(guān)。 在外力作用下，陶瓷從亞穩(wěn)定相轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定相，消耗一部分外加能量，使材料增韌。 簡(jiǎn)述 陶瓷材料的增韌 措施。 三、粘流態(tài)下的變形 溫度高于 tf時(shí)，聚合物分子鏈在外力作用下可進(jìn)行整體相對(duì)滑動(dòng)，呈粘性滑動(dòng)，導(dǎo)致不可逆永久變形。 其力學(xué)性能特點(diǎn)是具有高彈性。為普彈性變形。 玻璃態(tài)：溫度低于玻璃化溫度時(shí)，聚合物所處于的狀態(tài)即為玻璃態(tài)。 等強(qiáng)溫度（ TE）：晶粒強(qiáng)度與晶界強(qiáng)度相等的溫度。 韌脆變化： 高溫短時(shí)加載時(shí)，金屬的塑性增加。 對(duì)于奧氏體耐熱鋼，一般進(jìn)行固溶處理和時(shí)效 獲得適當(dāng)?shù)木Я６? 改善強(qiáng)化相的分布狀態(tài) （四）晶粒度的影響 當(dāng)使用溫度低于等強(qiáng)溫度時(shí)，細(xì)晶鋼有較高的強(qiáng)度；當(dāng)使用溫度高于等強(qiáng)溫度時(shí)，粗晶鋼有較高的蠕變極限和持久強(qiáng)度極限。 （一）合金化學(xué)成分的影響 耐熱鋼及合金的基體材料一般選用熔點(diǎn) 高 、自擴(kuò)散激活能 大 或?qū)渝e(cuò)能 低 的金屬及合金。 σ 5001/105=100MPa，表示材料在 500℃ ， 105h 后總的生產(chǎn)率位 1%的蠕變極限為 100MPa。 持久強(qiáng)度極限：在高溫長(zhǎng)時(shí)載荷作用下的斷裂強(qiáng)度 持久強(qiáng)度極限。 第八章 蠕變：在長(zhǎng)時(shí)間的恒溫、恒載荷作用下緩慢地產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象。 滲碳件心部硬度太低，表層硬度梯度過(guò)大，易在過(guò)渡區(qū)內(nèi)形成裂紋而產(chǎn)生深層剝落。 馬氏體和殘余奧氏體的級(jí)別 殘余奧氏體越多，馬氏體針越粗大，越容易產(chǎn)生微裂紋，疲勞強(qiáng)度低。 影響接觸疲勞壽命的因素？ 內(nèi)因 脆性非金屬夾雜物對(duì)疲勞強(qiáng)度有害 適量的塑性非金屬夾雜物（硫化物）能提高接觸疲勞強(qiáng)度 塑性硫化物隨基體一起塑性變形，當(dāng)硫化物把脆性?shī)A雜物包住形成共生夾雜物時(shí)，可以降低脆性?shī)A雜物的不良影響。如此重復(fù)，形成磨損過(guò)程。 接觸疲勞：兩接觸面做滾動(dòng)或滾動(dòng)加滑動(dòng)摩擦?xí)r，在交變接觸壓應(yīng)力長(zhǎng)期作用下，材料表面因疲勞損傷，導(dǎo)致局部區(qū)域產(chǎn)生小片金屬剝落而使材料損失的現(xiàn)象。 當(dāng)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受阻，產(chǎn)生位錯(cuò)塞積，氫氣團(tuán)易于在塞積處聚集，產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致微裂紋。 氫致延滯斷裂。 四、在什么條件下發(fā)生微動(dòng)磨損 ?如何減少微動(dòng)磨損 ? 答案：微動(dòng)磨損通常發(fā)生在一對(duì)緊配合的零件，在載荷和一定的振動(dòng)頻率作用下，較長(zhǎng)時(shí)間后會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)，這種松動(dòng)只是微米級(jí)的相對(duì)滑動(dòng) ，而微小的相對(duì)滑動(dòng)導(dǎo)致了接觸金屬間的粘著，隨后是粘看點(diǎn)的剪切，粘著物脫落。不要用淬硬鋼與軟鋼配對(duì)；不要用軟金屬與軟金屬配對(duì)。 二、說(shuō)明下列力學(xué)性能指標(biāo)的意義 Σ scc：材料不發(fā)生應(yīng)力腐蝕的臨界應(yīng)力。如果過(guò)飽和的氫未能擴(kuò)散逸出，便聚集在某些缺陷處而形成氫分子。選材時(shí)，高周疲勞主要考慮強(qiáng) 度，低周疲勞考慮塑性。 ????? ???????cffp N )2(2 39。 柯芬關(guān)系。 也可用應(yīng)變硬化 指數(shù) n 來(lái)判斷循環(huán)應(yīng)變對(duì)材料的影響， n1 軟化， n1 硬化。 金屬材料在恒定應(yīng)變范圍循環(huán)作用下，隨循環(huán)周次增加其應(yīng)力不斷增加，即為循環(huán)硬化。由于塑性變形裂紋尖端的應(yīng)力集中減小，裂紋停止擴(kuò)展的過(guò)程稱為 “塑性鈍化 ”。 滑移系多的面心立方金 屬，其疲勞條帶明顯 滑移系少或組織復(fù)雜的金屬，其疲勞條帶短窄而紊亂。 疲勞門檻值 ： △ Kth是疲勞裂紋不擴(kuò)展的△ K（應(yīng)力強(qiáng)度因子范圍） 臨界值，稱為疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值。 大多數(shù)的氫脆斷裂 (氫化物的氫脆除外 )，都表現(xiàn)出對(duì)溫度和形變速率有強(qiáng)烈的依賴關(guān)系。 四 、如何識(shí)別氫脆與應(yīng)力腐蝕？ 答案：氫脆和應(yīng)力腐蝕相比，其特點(diǎn)表現(xiàn)在： 實(shí)驗(yàn)室中識(shí)別氫脆與應(yīng)力腐蝕的一種辦法是，當(dāng)施加一小的陽(yáng)極電流，如使開(kāi)裂加速，則為應(yīng)力腐蝕；而當(dāng)施加一小的陰極電流，使開(kāi)裂加速者則為氫脆。 應(yīng)力腐蝕的主裂紋擴(kuò)展時(shí)常有分枝。 只有在特定的合金成分與特定的介質(zhì)相組合時(shí)才會(huì)造成應(yīng)力腐蝕。 τ 1：對(duì)稱扭轉(zhuǎn)疲勞極限。 二．意義 σ 1：疲勞強(qiáng)度。 意義： KC平面應(yīng)力斷裂韌度（薄板受力狀態(tài)） KIC平面應(yīng)變斷裂韌度（厚板受力狀態(tài)） ICI KK ?，材料的 =1200MPa， KIc=115MPa*m1/2，探傷發(fā)現(xiàn)有20mm長(zhǎng)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(wú)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。 塑性區(qū)尺寸較裂紋尺寸 a 及靜截面尺寸為小時(shí)（小一個(gè)數(shù)量級(jí)以上），即在所謂的小范圍屈服 裂紋的應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子與其斷裂韌度相比較，若 裂紋要失穩(wěn)擴(kuò)展脆斷，則應(yīng)有： 這就是斷裂 K 判據(jù) ?？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。在形成疲勞裂紋之后，裂紋慢速擴(kuò)展，形成貝殼狀或海灘狀條紋。 （ 4） 小范圍屈服 ：塑性尺寸較裂紋尺寸及凈截面尺寸為小，小一個(gè)數(shù)量級(jí)以上的屈服。 原因： 這 是因?yàn)榕衫?duì)其屈服強(qiáng)度的影響占有很大比重，而派拉力是短程力，對(duì)溫度很敏感，溫度降低時(shí)，派拉力大幅增加，則其強(qiáng)度急劇增加而變脆。 tk 稱為韌脆轉(zhuǎn)變溫度。當(dāng)試樣裂紋繼續(xù)擴(kuò)展時(shí)，進(jìn)入平面應(yīng)力的穩(wěn)定擴(kuò)展階段，此時(shí)的 J 不再單獨(dú)是材料的性質(zhì)，還與試樣尺寸有關(guān)。 二、說(shuō)明下列力學(xué)性能 指標(biāo)的意義 （ 1） AK—— 材料的沖擊吸收功 AKV (CVN) 和 AKU—— V 型缺口和 U 型缺口試樣測(cè)得的沖擊吸收功 （ 2） FATT50—— 結(jié)晶區(qū)占整個(gè)端口面積 50%是的溫度定義的韌脆轉(zhuǎn)變溫度 （ 3） NDT—— 以低階能開(kāi)始上升的溫度定義的韌脆轉(zhuǎn)變溫度 （ 4） FTE—— 以低階能和高階能平均值對(duì)應(yīng)的溫度定義的韌脆轉(zhuǎn)變溫度 （ 5） FTP—— 高階能對(duì)應(yīng)的溫度 三、 J 積分的主要優(yōu)點(diǎn)是什么 ?為什么用這種方法測(cè)定低中強(qiáng)度材料的斷裂韌性要比一般的 KIC 測(cè)定方法其試樣尺 寸要小很多？ 答案： J 積分有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)就是可以用來(lái)測(cè)定低中強(qiáng)度材料的 KIC。 （ 1） 滲碳層的硬度分布 HK 或 顯微 HV （ 2） 淬火鋼 HRC （ 3） 灰鑄鐵 HB （ 4） 鑒別鋼中的隱晶馬氏體和殘余奧氏體 顯微 HV 或者 HK （ 5） 儀表小黃銅齒輪 HV （ 6） 龍門刨床導(dǎo)軌 HS（肖氏硬度）或 HL(里氏硬度 ) （ 7） 滲氮層 HV （ 8） 高速鋼刀具 HRC （ 9） 退火態(tài)低碳鋼 HB （ 10） 硬質(zhì)合金 HRA 第三 章 材料在沖擊載荷下的力學(xué)性能 一、解釋下列名詞 （ 1） 沖擊韌度 — 材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力。 4） 、負(fù)荷大小可任意選擇。它的優(yōu)點(diǎn)是： 1)因有硬質(zhì)、軟質(zhì)兩種壓頭，故適于各種不同硬質(zhì)材料的檢驗(yàn)，不存在壓頭變形問(wèn)題； 2)壓痕小，不傷工件，適用于成品檢驗(yàn) ； 3)操作迅速，立即得出數(shù)據(jù)，測(cè)試效率高。 由于壓痕較大，不宜于某些表面不允許有較大壓痕的成品檢驗(yàn)，也不宜于薄件試驗(yàn)。