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材料力学性能复习总结.docx

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文档介绍

文档介绍:绪论
弹性:指材料在外力作用下保持和恢复固有形状和尺寸的能力。
塑性:材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力。
刚度:材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
强度:材料对变形和断裂的抗力。
韧性:指材料在断裂前吸收塑性变形和断裂功的弹性后效。
弹性滞后环:弹性变形时因应变滞后丁外加应力,使加载线和卸载线不重合而形成的回
线称为弹性滞后环。
存在弹性滞后环的现象说明,加载时金届消耗的变形功大丁卸载时金届恢复变形释放出的功,环面积大小代表被金届吸收的那部分功
滞后环的面积相当丁金届在单向循环应力或交变循环应力作用下消耗不可逆能量的多少,即表示金届吸收不可逆变形功的能力,成为金届^^祁3载叫服韧性。循瑚丽伊倒嘛版加载时材料吸收不可逆变形功的能力;内耗是指在弹性区加载时材料吸收不可逆变形功的能力般这两个名词可以混用。
包申格效应:金届材料经过预先加载产生少量塑性变形(残余应变为1%~4%卸载后同向加载,规定残余伸长应力(弹性极限或屈服强度)增加,反向加载时规定残余伸长应力降低的现象,称为包申格效应。
包申格效应产生的原因(位错理论):初次加载变形时,位错源在滑移面上产生的位错受阻,塞积后产生背应力,背应力反作用丁位错源,当背应力足够大时,可使位错源停止开动。预变形时位错的运动方向和背应力的方向相反。
反向加载时位错运动的方向和背应力方向一致,背应力帮助位错运动,塑性变形相对容易。
塑性变形
塑性变形的方式:滑移和孚生。其中,滑移是金届材料在切应力作用下,位错沿滑移面和滑移方向运动而进行的切变过程,是最主要的变形机制。孚生也是金届材料在切应力作用下的一种塑性变形方式,一般发生在低温形变或快速形变时,受晶体结构的影响较大fcc>bcc>hcp
塑性变形的特点
1、各晶粒塑性变形的不同时性和不均匀性:多晶体试样受到外力作用后,大部分区域尚处在弹性变形范围内,塑性变形首先在个别取向有利的晶粒内,塑性变形不可能在不同晶粒中同时开始;一个晶粒的塑性变形必然受到相邻不同位向晶粒的限制,由丁各晶粒的位向差异,这种限制在变形晶粒的不同区域上是不同的,在同一晶粒内的不同区域的变形量也是不同的。
2、各晶粒塑性变形的相互制约与协调:多晶体作为一个整体,不允许晶粒仅在一个滑移系中变形,否则将造成晶界开裂。五个独立的滑移系开动,才能确保产生任何方向不受约束的塑性变形。
3、塑性变形后金届的晶格发生点阵畸变,储存能量,产生内应力。
4、塑性应变量提高,金届强度增大,产生加工硬化。
屈服:受力试样中,应力达到某一特定值后,开始大规模塑性变形的现象称为屈服。
呈现屈服现象的金届材料拉伸时,试样在外力不增加仍能继续伸长时的应力称为屈服点;试样发生屈服而首次下降前的最大应力称为上屈服点,即为0SU;当不计初始瞬时效应(指在屈服过程中实验为第一次发生下降)时屈服阶段中的最小应力称为
下屈服点,记为asio
屈服现象的本质(不确定):金届材料在拉伸试验时产生的屈服现象是其开始产生宏观塑性变形的一种标志。参考拉伸力一伸长曲线,材料从弹性变形阶段向塑性变形阶段过渡是明显的,表现在试验过程中外力不增加试样仍能继续伸长或外力增加到一定数值时突然下降,随后,在外力不增加或上下波动情况下,试样继续伸长变形,这便是屈服现象。
金届材料一般是多晶体合金,往往具有多相组织,因此,讨论影响屈服强度的因素,必须注意以下几点:屈服变形是位错增殖和运动的结果;实际金届材料的力学行为是由许多晶粒综合作用的结果;各种外界因素通过影响位错运动而影响屈服强度。
影响屈服强度的因素:内在因素一一金届本性及晶格类型;晶格大小和业结构;溶质元素;第二相。外在因素温度;应变速率;应力状态。
相变强化:通过热处理方式,在不改变金届成分的前提下,改变金届的晶格结构,使金届的强度得以提高的方法称为相变强化。
细晶强化:减少晶粒尺寸会减少晶粒内部位错塞积的数量,减少位错塞积群的长度,降低塞积点处的应力,相邻晶粒中位错源开动所需的外加切应力提高,屈服强度增加。这种通过细化晶粒尺寸提高材料强度的方法称为细晶强化。
固溶强化:金届中溶入溶质原子(间隙固溶、置换固溶)形成固溶体,其屈服强度会明显提高,这种提高强度的方法称为固溶强化。(通常,间隙固溶体的强化效果大丁置换固然体)
弥散强化:金届中的第二相质点通过粉末冶金等方法获得。
沉淀强化(析出强化):金届中的第二相质点通过固溶处理加时效等方法获得。
应变速率硬化:因应变速率增加而产生的强度提高效应的现象。
颈缩:颈缩是韧性金届材料在拉伸试验时,变形集中丁局部区域的现象,是材料加工硬化和试样截面减小共同作用的结果。
颈缩判据:n=&,当金届材料的应变硬化指数等丁最大真实均匀塑性应变量时产生颈缩。
抗拉强度:试件断裂前