文档介绍：第一章
滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象。
包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形(残余应变为1%~2%),卸载后再同向加载,规定残余应力(弹性极限或屈服强度)增加;反向加载,规定残余应力降低(特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零)的现象。
韧脆转变:具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时,冲击吸收功明显下降,断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂,这种现象称为韧脆转变.
3 .金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学性能指标? 【P4】
答:金属的弹性模量主要取决于金属原子本性和和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小,但是不改变金属原子的本性和晶格类型,故弹性模量对组织不敏感。
5、决定金属屈服强度的因素有哪些?【P12】
答:内在因素:金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。
外在因素:温度、应变速率和应力状态。
22.
第二章
缺口效应:由于截面上缺口的存在,在静载荷作用下,缺口截面上的应力状态发生变化,而影响金属材料的力学性能的效应。
布氏硬度:用一定直径D的硬质合金球,以一定的压力F压在金属试样表面上,保持T秒后卸除压力,在试样表面形成压痕,用压力F除以压痕球形面积,所得的值表示材料硬度。
洛氏硬度:试验测量压痕深度h表示材料的硬度值,压头有两种:圆锥角120°的金刚石圆锥体;一定直径的小淬火钢球或硬质合金球。
试综合比较单向拉伸、压缩、弯曲及扭转试验的特点和应用范围。
1单向拉伸试验
特点:温度、应力状态和加载速率是确定的,且常用标准的光滑圆柱试样进行试验。应用范围:一般是用于那些塑性变形抗力与切断强度较低的所谓塑性材料试验。
2压缩试验
特点:单向压缩试验的应力状态系数=2,比拉伸,弯曲,扭转的应力状态都软,拉伸时塑性很好的材料在压缩时只发生压缩变形而不会断裂。
应用范围:拉伸时呈脆性的金属材料的力学性能测定。如果产生明显屈服,还可以测定压缩屈服点。
3弯曲试验
特点:试样形状简单,操作方便,弯曲试样应力分布不均匀,表面最大,中心为零。可较灵敏的反映材料表面缺陷。
应用范围:对于承受弯曲载荷的机件,测定其力学性能。
4扭转试验
特点:1扭转的应力状态软性系数=,比拉伸时大,易于显示金属的塑性行为。2圆柱形试样扭转时,整个长度上塑性变形是均匀的,没有颈缩现象,所以能实现大塑性变形量下的试验。3能较敏感的反映出金属表面缺陷及硬化层的性能。4扭转时试样中的最大正
应力与最大切应力在数值上大体相等,而生产上所使用的大部分金属材料的正断强度大于切断强度,所以,扭转试验是测定这些材料切断最可靠的办法。
应用范围:研究金属在热加工条件下的流变性能与断裂性能,评定材料的热压力加工性;研究或检验工件热处理的表面质量和各种表面强化工艺的效果。
缺口试样拉伸时应力分布有何特点?
当缺口试样拉伸,处于弹性状态下时,缺口截面上的应力分布是不均匀的,轴向应力在缺口根部最大。随着离开根部距离的增大,不断下降,即在缺口根部产生应力集中。并且在缺口根部内侧还出现了横向拉应力,它是由于材料横向收缩引起的,自缺口根部向内部发展,收缩变形阻力增大,因此?x逐渐增加。当增大到一定数值后,随着的不断减小,也随之下降。基试样处于塑性状态下时,在存在缺口的条件下会出现三向应力状态,并产生应力集中,试样的屈服应力比单向拉伸时高,产生所谓“缺口强化”现象。
试说明布氏硬度、洛氏硬度与维氏硬度的试验原理,并比较布氏、洛氏与硬度试验方法的优缺点。
布氏硬度:
试验原理:用一定直径D的硬质合金球为压头,施以一定的实验力F,将其压入试样表面,经规定保持时间T后卸除试验力,试样表面将残留压痕。测量压痕平均直径d,求得压痕球形面积A,布氏硬度值(HBW)就是试验力F除以压痕球形表面积所得的商。
试验优点:1、其硬度值能反映金属在较大范围内各组成相的平均性能,而不受个别组成相及微小不均匀性的影响。
2、试验数据稳定,重复性强。
试验缺点:1、对不同材料需要更换不同直径的压头球和改变试验力,压痕直径的测量也比较麻烦,因而用于自动检测时受到限制。
2、当压痕直径较大时,不宜在成品上进行试验。
洛氏硬度:
试验原理:洛氏硬度是以顶角为120度的金刚石圆锥体或一定直径的小淬火钢球作为压头,以规定的试样力将其压入试样表面。试验时,先加初试验力,然后加主试验力,压入试样表面之后卸除主试验力,在保留初试验力的情况下,根据试样表面压痕深度,确定被测金属材料的洛氏硬度值。
试验优点:操作简便、迅速,硬度值可直接读书;压痕较小,可在工件上进行试验;采用不同标尺可测定各种软硬不同的金