材料力學(xué)性能復(fù)習(xí)重點(diǎn)匯總

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1、第一章包申格效應(yīng)：指原先經(jīng)過(guò)少量塑性變形，卸載后同向加載，彈性極限（OP）或屈服強(qiáng)度（oS）增加；反向加載時(shí)彈性極限（oP）或屈服強(qiáng)度（aS）降低的現(xiàn)象。解理斷裂：沿一定的晶體學(xué)平面產(chǎn)生的快速穿晶斷裂。晶體學(xué)平面一一解理面，一般是低指數(shù)，表面能低的晶面。解理面：在解理斷裂中具有低指數(shù)，表面能低的晶體學(xué)平面。韌脆轉(zhuǎn)變：材料力學(xué)性能從韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變到脆性狀態(tài)的現(xiàn)象（沖擊吸收功明顯下降，斷裂機(jī)理由微孔聚集型轉(zhuǎn)變微穿晶斷裂，斷口特征由纖維狀轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶狀）。靜力韌度：材料在靜拉伸時(shí)單位體積材料從變形到斷裂所消耗的功叫做靜力韌度。是一個(gè)強(qiáng)度與塑

2、性的綜合指標(biāo)，是表示靜載下材料強(qiáng)度與塑性的最佳配合?？梢詮暮恿骰拥姆础昂恿鳌狈较蛉ふ伊鸭y源。解理斷裂是典型的脆性斷裂的代表，微孔聚集斷裂是典型的蜩性斷裂。5?影響屈服強(qiáng)度的因素與以下三個(gè)方面相聯(lián)系的因素都會(huì)影響到屈服強(qiáng)度位錯(cuò)增值和運(yùn)動(dòng)晶粒、晶界、第二相等外界影響位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的因素主要從內(nèi)因和外因兩個(gè)方面考慮（一）影響屈服強(qiáng)度的內(nèi)因素1.金屬本性和晶格類(lèi)型（結(jié)合鍵、晶體結(jié)構(gòu)）單晶的屈服強(qiáng)度從理論上說(shuō)是使位錯(cuò)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的臨界切應(yīng)力，其值與位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)所受到的阻力（晶格阻力一一派拉力、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)交互作用產(chǎn)生的阻力）決定。派拉力：位錯(cuò)交互作用力a

3、Gb(1-14)（a是與晶體本性、位錯(cuò)結(jié)構(gòu)分布相關(guān)的比例系數(shù)，L是位錯(cuò)間距。）1.晶粒大小和亞結(jié)構(gòu)晶粒小一晶界多（阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)）一位錯(cuò)塞積一提供應(yīng)力-位錯(cuò)開(kāi)動(dòng)一產(chǎn)生宏觀塑性變形。晶粒減小將增加位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻礙的數(shù)目，減小晶粒內(nèi)位錯(cuò)塞積群的長(zhǎng)度，使屈服強(qiáng)度降低（細(xì)晶強(qiáng)化）。屈服強(qiáng)度與晶粒大小的關(guān)系：霍爾一派奇（Hall-Petch）as=（7i+kyd-1/22.溶質(zhì)元素加入溶質(zhì)原子-（間隙或置換型）固溶體一（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)受阻一提高屈服強(qiáng)度（固溶強(qiáng)化）。1.第二

4、相（彌散強(qiáng)化，沉淀強(qiáng)化）不可變形第二相提高位錯(cuò)線張力一繞過(guò)第二相一留下位錯(cuò)環(huán)一兩質(zhì)點(diǎn)間距變小-流變應(yīng)力增大。不可變形第二相位錯(cuò)切過(guò)（產(chǎn)生界面能），使之與機(jī)體一起產(chǎn)生變形，提高了屈服強(qiáng)度。彌散強(qiáng)化：第二相質(zhì)點(diǎn)彌散分布在基體中起到的強(qiáng)化作用。沉淀強(qiáng)化：第二相質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)固溶后沉淀析出起到的強(qiáng)化作用。（二）影響丿川服強(qiáng)度的外因素1?溫度一般的規(guī)律是溫度升高，屈服強(qiáng)度降低。原因：派拉力屬于短程力，對(duì)溫度十分敏感。2.應(yīng)變速率應(yīng)變速率大，強(qiáng)度增加。（je,t=C1（g）m2.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。缺口效應(yīng)：試樣

5、中’缺口”的存在，使得試樣的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，從而影響材料的力學(xué)性能的現(xiàn)象。9.細(xì)晶強(qiáng)化能強(qiáng)化金屬又不降低塑性。10.韌性斷裂與脆性斷裂的區(qū)別。為什么脆性斷裂更加危險(xiǎn)？韌性斷裂：是斷裂前產(chǎn)生明顯宏觀塑性變形的斷裂特征：斷裂面一般平行于最大切應(yīng)力與主應(yīng)力成45度角。斷口成纖維狀（塑變中微裂紋擴(kuò)展和連接），灰暗色（反光能力弱）。斷口三要素：纖維區(qū)、放射區(qū)、剪切唇這三個(gè)區(qū)域的比例關(guān)系與材料韌斷性能有關(guān)。塑性好，放射線粗大塑性差，放射線變細(xì)乃至消失。脆性斷裂：斷裂前基本不發(fā)生塑性變形的，突發(fā)的斷裂。特征：斷裂面與正應(yīng)力垂直，斷口平齊而光滑

6、，呈放射狀或結(jié)晶狀。注意：脆性斷裂也產(chǎn)生微量塑性變形。斷面收縮率小于5%為脆性斷裂，大于5%為韌性斷裂。23.斷裂發(fā)生的必要和充分條件之間的聯(lián)系和區(qū)別。YPO=(芷=1/2°4aa)格雷菲斯裂紋理論是根據(jù)熱力學(xué)原理，用能量平衡（彈性能的降低與表面能的增加相平衡）的方法推到出了裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的臨界條件。該條件是是斷裂發(fā)生的必要條件，但并不意味著一定會(huì)斷裂。該斷裂判據(jù)為：2Eh譏°c=(7)la0裂紋擴(kuò)展的充分條件是其尖端應(yīng)力要大于等于理論斷裂強(qiáng)度。（是通過(guò)力學(xué)方法推到的斷裂判據(jù)）該應(yīng)力斷裂判據(jù)為：對(duì)比這兩個(gè)判據(jù)可知:當(dāng)p=3a0時(shí)，必

7、要條件和充分條件相當(dāng)p<3a0時(shí)，滿(mǎn)足必要條件就可行（同時(shí)也滿(mǎn)足充分條件）p>3a0時(shí)，滿(mǎn)足充分條件就可行（同時(shí)也滿(mǎn)足必要條件）25.材料成分：rs—有效表面能，主要是塑性變形功，與有效滑移系數(shù)目和可動(dòng)位錯(cuò)有關(guān)具有fee結(jié)構(gòu)的金屬有效滑移系和可動(dòng)位錯(cuò)的數(shù)目都比較多，易于塑性變形,不易脆斷。凡加入合金元素引起滑移系減少、李生、位錯(cuò)釘扎的都增加脆性；若合金中形成粗大第二相也使脆性增加。雜質(zhì)：聚集在晶界上的雜質(zhì)會(huì)降低材料的塑性，發(fā)生脆斷。溫度：oi—位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)摩擦阻力。其值高，材料易于脆斷。Bcc金屬具有低溫脆斷現(xiàn)象，因?yàn)閛i隨著溫度的減

8、低而急劇增加，同時(shí)在低溫下，塑性變形一李生為主，也易于產(chǎn)生裂紋。故低溫脆性大。晶粒大?。篸值小位錯(cuò)塞積的數(shù)目少，而且晶界多。故裂紋不易產(chǎn)生，也不易擴(kuò)展。所以細(xì)晶組織有抗脆斷性能。應(yīng)力狀態(tài)：減小切應(yīng)力與正應(yīng)力比值的應(yīng)力狀態(tài)都將增加金屬的脆性加載速度加