【正文】 )： 圖中 (a),在交變應力為零時裂紋閉合。 圖 (c),裂紋張開至最大，塑性變形區(qū)擴大，裂紋尖端張開呈半圓形，裂紋停止擴展。 圖 (d)，當應力變?yōu)閴嚎s應力時，滑移方向也改變了，裂紋尖端被壓彎成 “耳狀 ”切口。 。 17 愛學習論壇 : 金屬材料在恒定應變范圍循環(huán)作用下，隨循環(huán)周次增加其應力逐漸減 小，即為循環(huán)軟化。 循環(huán)硬化和軟化與 ζb / ζs有關： ζb / ζs，表現(xiàn)為循環(huán)硬化； ζb / ζs，表現(xiàn)為循環(huán)軟化； ζb / ζs，材料比較穩(wěn)定，無明顯循環(huán)硬化和軟化現(xiàn)象。 退火狀態(tài)的塑性材料往往表現(xiàn)為循環(huán)硬化，加工硬化的材料表現(xiàn)為循環(huán)軟化。 冷加工后的金屬中，有位錯纏結，在循環(huán)應力下破壞，阻力變小而軟化。 低周疲勞的應變 壽命曲線如圖 534，曼森 柯芬等分析了低周疲勞的實驗結果，提出了低周疲勞壽命的公式： f 請結合該公式，分析圖 534 的變化規(guī)律，指出低周疲勞和高周疲勞的什么起主導作用，選材時應分別以什么性能為主？ 答 ：低周疲勞壽命的公式由彈性應變和塑性應變兩部分對應的壽命公式組成，其對應的公式分別為： f 將以上兩公式兩邊分別取對數(shù)，在對數(shù)坐標上，上兩公式就變成了兩條直線， 18 愛學習論壇 : 分別代表彈性應變幅 壽命線和塑性應變幅 壽命線。在交點左側，即低周疲勞范圍內(nèi)，塑性應變幅起主導作用，材料的疲勞壽命由塑性控制；在高周疲勞區(qū)，彈性應 變幅起主導作用，材料的疲勞壽命由強度控制。 第六章 金屬的應力腐蝕和氫脆斷裂 一、名詞解釋 應力腐蝕：金屬在拉應力和特定的化學介質共同作用下，經(jīng)過一段時間后所產(chǎn)生的低應力脆斷現(xiàn)象。 白點：當鋼中含有過量的氫時，隨著溫度降低氫在鋼中的溶解度減小。此時，氫的體積發(fā)生急劇膨脹，內(nèi)壓力很大足以將金 屬局部撕裂，而形成微裂紋。 氫致延滯斷裂：這種由于氫的作用而產(chǎn)生的延滯斷裂現(xiàn)象稱為氫致延滯斷裂。 K1scc：應力腐蝕臨界應力場強度因子。 三、如何提高材料或零件的抗 粘著磨損能力 ? 答案： 注意一對摩擦副的配對。 金屬間互溶程度越小，晶體結構不同，原子尺寸差別較大，形成化合物傾向較大的金屬，構成摩擦副時粘著磨損就較輕微。 改善潤滑條件。在大氣環(huán)境下這些脫落物被氧化成氧化物磨屑，由于兩摩擦表面的緊密配合，磨屑不易排出，這些磨屑起著磨料的作用，加速了微動磨損的過程。 ？為什么高強度鋼的氫致延滯斷裂是在一定的應變速率下和一定的溫度范圍 20 愛學習論壇 : 若應變速率過高以及溫度低的情況下，氫氣團不能跟上位錯運動，便不能產(chǎn)生“釘扎 ”作用，也不可能在位錯塞積處聚集，產(chǎn)生應力集中，導致微裂紋。 第七章 磨損：機件表面相互接觸并產(chǎn)生相對運動，表面逐漸有微小顆粒分離出來形成磨屑，使表面材料逐漸損失、造成表面損傷的現(xiàn)象。 、機理及其防止措施 又稱為咬合磨損，在滑動摩擦條件下，摩擦副相對滑動速度較小，因缺乏潤滑油，摩擦副表面無氧化膜，且單位法向載荷很大，以致接觸應力超過實際接觸點處屈服強度而產(chǎn)生的一種磨損。 粘著點從軟的一方被剪斷轉移到硬的一方金屬表面，隨后脫落形成磨屑 舊的粘著點剪斷后，新的粘著點產(chǎn)生，隨后也被剪斷、轉移。 改善粘著磨損耐磨性的措施 選擇原則：配對材料的粘著傾向小 互溶性小 表面易形成化合物的材料 金屬與非金屬配對 21 愛學習論壇 : 進行滲硫、磷化、碳氮共滲等在表面形成一層化合物或非金屬層，即避免摩擦副直接接觸又減小摩擦因素。 改善潤滑條件，降低表面粗糙度，提高氧化膜與機體結合力都能降低粘著磨損。 生產(chǎn)上盡可能減少鋼中非金屬夾雜物。 當馬氏體含碳量在 ~%時，接觸疲勞壽命最高。 未溶碳化 物和帶狀碳化物越多，接觸疲勞壽命越低。 表面形成一層極薄的殘余奧氏體層，因表面產(chǎn)生微量塑性變形和磨損，增加 22 愛學習論壇 : 了接觸面積，減小了應力集中，反而增加了接觸疲勞壽命。 表面硬化層深度和殘余內(nèi)應力 硬化深度要適中，殘余壓應力有利于提高疲勞壽命。 接觸應力低，表面粗糙度對疲勞壽命影響較大 接觸應力高，表面粗糙度對疲勞壽命影響較小 兩個接觸滾動體的硬度和裝配質量等都應匹配適當。 等強溫度（ TE）：晶粒強度與晶界強度相等的溫度。 該指標與常溫下的屈服強度相似。 蠕變極限的兩種表達方式： 1. 在規(guī)定溫度 (t)下，使試樣在規(guī)定時間內(nèi)產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)蠕變速率 (?)不超過規(guī)定值的最大應力（ ζt?）。 (t)下和實驗時間 (η)內(nèi)，是試樣產(chǎn)生的蠕變總伸長率 (δ)不超過 23 愛學習論壇 : 規(guī)定的最大值 ζtδ/η。 ℃ 持久強度極限的表達式 在規(guī)定溫度 (t)下，達到規(guī)定的持續(xù)時間 (η)而不發(fā)生斷裂的最大應力（ ζtη ）。 （一）合金化學成分的影響 耐熱鋼及合金的基體材料一般選用熔點高、自擴散激活能大或層錯能低的金屬及合金。 加入能形成彌散相的合金元素 彌散強化阻礙位錯的滑移 加入增加晶界擴散激活能的元素（硼、稀土等） 阻礙晶界滑動 增大晶界裂紋面的表面能 二）冶煉工藝的影響 70031X10=30MPa 表示溫度為 700℃ 、 1000h的持續(xù)強度極限為 30MPa。 正火溫度較高，促使碳化物較充分而均勻地溶入奧氏體 回火溫度應高于使用溫度 100~150℃ 以上，以提高其在使用溫度下的組織穩(wěn)定性。 但晶粒太大會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)生應力集中而形成裂紋。） 結合等強溫度分析晶粒大小對金屬材料高溫力學性能（韌脆變化、斷裂路徑、蠕變極限和持久強度極限）的影響。 高溫長時加載時，塑性降低，缺口敏感度增加，呈現(xiàn)脆斷現(xiàn)象。 原因：溫 度升高時晶粒強度和晶界強度都降低，但晶界強度降低較快。 （四）晶粒度的影響 當使用溫度低于等強溫度時，細晶鋼有較高的強度；當使用溫度高于等強溫度時，粗晶鋼有較高的蠕變極限和持久強度極限。 第九章 銀紋：非晶態(tài)聚合物的某些薄弱區(qū)，因拉應力塑性變 形，在其表面和內(nèi)部出現(xiàn)閃亮的、細長形的 “類裂紋 ”銀紋。 ？各有何特點？ 答：一、玻璃態(tài)下的變形 硬玻璃態(tài) 溫度低于脆化溫度 tb，聚合物處于硬玻璃態(tài)。彈性模量比其他狀態(tài)的大，無彈性滯后。 軟玻璃態(tài) 當溫度處于 tbtg之間時，聚合物處于玻璃態(tài)。室溫下處于高彈態(tài)的聚合物稱為橡膠。 在外力作用下，長鏈通過鏈段調(diào)整構象是原卷曲的鏈沿拉應力方向伸長，宏觀上表現(xiàn)為很大的彈性。 高彈性與交聯(lián)度有關 交聯(lián)少 產(chǎn)生塑性變形 交聯(lián)多 彈性下降，彈性模量和硬度增加。 通常把這種無屈服應力出現(xiàn)的流動變形稱為粘性。 熱震損傷：陶瓷材料在熱沖擊循環(huán)作用下，材料先出現(xiàn)開裂、剝落，然后碎裂和變質，終至整體破壞，稱之為熱震損傷。 使材料達到細密、均、純，是陶瓷材料增韌增強的 有效途徑之一。 晶粒長寬比增加，斷裂韌度增加。 相變增韌受使用溫度限制。 簡述陶瓷材料的耐磨性的特點。 陶瓷材料的磨損機理主要是以微斷 裂方式導致的磨粒磨損。這使得其耐磨性優(yōu)良。這是陶瓷材料特有的