工程材料力學(xué)性能復(fù)習(xí)資料-在線瀏覽
2025-02-27 02:56本頁面
【正文】 晶粒小→晶界多（阻 礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)）→位錯(cuò)塞積→提供應(yīng)力→位錯(cuò)開動(dòng) →產(chǎn)生宏觀塑性變形 。 屈服強(qiáng)度與晶粒大小的關(guān)系： 霍爾－派奇（ HallPetch) 3．溶質(zhì)元素 加入溶質(zhì)原子→（間隙或置換型）固溶體→（溶質(zhì)原子與溶劑原子半徑不一樣）產(chǎn)生晶格畸變→產(chǎn)生畸變應(yīng)力場(chǎng)→與位錯(cuò)應(yīng)力場(chǎng)交互運(yùn)動(dòng) →使位錯(cuò)受阻→提高屈服強(qiáng)度 （固溶強(qiáng)化） 。如： a) 第二相均為硬脆相，沿晶界網(wǎng)狀分布→沿晶界不連續(xù)網(wǎng)狀分布→彌散均勻分布于基體 脆性減小 b)片狀珠光體比球狀珠光體屈服強(qiáng)度高 原因：長形質(zhì)點(diǎn)顯著影響位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。 隨著繞過位錯(cuò)數(shù)量的增加，質(zhì)點(diǎn)周圍留下的位錯(cuò)越來越多，因而其相鄰質(zhì)點(diǎn)間距 L 便越來越小，彎曲位錯(cuò)所需的切應(yīng)力就越來越高，表現(xiàn)為形變強(qiáng)化現(xiàn)象，這是兩相合金形變強(qiáng)化的原因之一。 原因：派拉力屬于短程力，對(duì)溫度十分敏感。 σ ε ,t= C1(ε )m 3．應(yīng)力狀態(tài) 切應(yīng)力分量越大，越有利于塑性變形，屈服強(qiáng)度越低。 應(yīng)變硬化 —— 在金屬整個(gè)變形過程中，當(dāng)外力超過屈服強(qiáng)度之后，塑性變形并不是像屈服平臺(tái)那樣連續(xù)流變下去，而需要不斷增加外力才能繼續(xù)進(jìn)行。 應(yīng)變硬化指數(shù) 在金屬材料拉伸真應(yīng)力－應(yīng)變曲線上的均勻塑性變階段，應(yīng)力與應(yīng)變之間符合 Hollomon 關(guān)系式： S = ke? n— 應(yīng)變硬化指數(shù)，金屬材料抵抗繼續(xù)塑性變形的能力， 是表征金屬材料應(yīng)變硬化能力的性能指標(biāo)。 n=0 s=k=常數(shù)，材料沒有應(yīng)變硬化能力。 *應(yīng)變硬化是工程上強(qiáng)化材料的重要手段。 *應(yīng)變硬化性能可以保證某些冷成形工藝，如冷拔線材和深沖成形等順利進(jìn)行。脆性斷裂的斷裂面一般與正應(yīng)力垂直，斷口平齊而光亮，常呈放射狀或結(jié)晶狀 韌斷的特征 ： a) 伴隨塑性變形及能量吸收； b) 工件外形呈頸縮、彎曲及斷面收縮； c) 斷面一般平行于最大切應(yīng)力并與主應(yīng)力成 45176。 b) 脆斷總是從構(gòu)件內(nèi)部存在的宏觀裂紋作為“源”開始的。 d) 斷口平整光亮，有金屬光澤，且與正應(yīng)力垂直，斷面上有人字或放射花紋。晶體學(xué)平面－－解理面，一般是低指數(shù)，表面能低的晶面。 韌窩的大小與深淺，決定于材料斷裂時(shí)孔洞核心的數(shù)量、材料本身相對(duì)塑性和環(huán)境溫度。 區(qū)別：準(zhǔn)解理小刻面不是晶體學(xué)解理面；真正的解理裂紋常源于晶界，而準(zhǔn)解理裂紋則常源于晶內(nèi)硬質(zhì)點(diǎn)，形成從晶內(nèi)某點(diǎn)發(fā)源的放射狀河流花樣 E(G)彈性模量 σ b 抗拉強(qiáng)度 σ s 屈服強(qiáng)度 σ r 規(guī)定殘余伸長應(yīng)力 σ t 規(guī)定總伸長應(yīng)力 σ n— 應(yīng)變硬化指數(shù) 第二章 彎曲試驗(yàn)的特點(diǎn) 金屬桿狀試樣承受彎矩作用后，其內(nèi)部應(yīng)力主要為正應(yīng)力。 1） 彎曲試驗(yàn)的試樣形狀簡單，操作方便。 2） 彎曲試驗(yàn)時(shí)可用試樣彎曲的撓度顯示材料的塑性。常用來比較和鑒定滲碳層和表面淬火層等表面熱處理機(jī)件的質(zhì)量和性能。對(duì)于脆性或低塑性材料，使其抗拉強(qiáng)度降低。 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。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。 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(chǎng)的強(qiáng)弱程度。 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。 ????????? 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。 夾雜和第二相的影響 非金屬
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