材料性能學(xué)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、第一章證明題顯然，真應(yīng)力總是大于工程應(yīng)力，真應(yīng)變總是小于工程應(yīng)變?？s頸的條件： 產(chǎn)生縮頸的載荷為影響材料彈性模數(shù)的因素：1、鍵合方式和原子結(jié)構(gòu)：a、以共價(jià)健、離子鍵、金屬鍵結(jié)合的材料有較高的彈性模量。b、以分子鍵結(jié)合的材料，彈性模量較低。c、原子結(jié)構(gòu)：a）非過渡金屬（b）過渡族金屬：原子半徑較小，且d層電子引起較大的原子間結(jié) 合力，彈性模數(shù)較高。且當(dāng)d層電子等于6時(shí)，E有最大值2、晶體結(jié)構(gòu)：a、單晶體材料，由于在不同的方向上原子排列的密度不同，故呈各向異性。b、多晶體材料，E為各晶粒的統(tǒng)計(jì)平均值，偽各向同性。c、非晶態(tài)材料彈性模量各向同性。3、  化學(xué)成分：（引起原子間距或鍵合方式的

2、變化）（1）純金屬主要取決于原子間的相互作用力。（2）固溶體合金：主要取決于溶劑元素的性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)，彈性模量變化不大（3）兩相合金：與第二相的性質(zhì)、數(shù)量、尺寸及分布狀態(tài)有關(guān)。（4）高分子：填料對(duì)E影響很大。4.微觀組織：金屬：微觀組織對(duì)彈性模量的影響較小晶粒大小對(duì)E無影響；陶瓷：工程陶瓷彈性模數(shù)與相的種類、粒度、分布、比例、氣孔率等有關(guān)。其中，氣孔率的影響較大。復(fù)合材料：增強(qiáng)相為顆粒狀，彈性模數(shù)隨增強(qiáng)相體積分?jǐn)?shù)的增高而增大5、溫度：a、溫度升高，原子振動(dòng)加劇，體積膨脹，原子間距 增大，結(jié)合力減弱，材料的彈性模量降低。如碳鋼， 每升高100，E值下降35%（軟化）b、當(dāng)溫度變化引起材料的固態(tài)相

3、變時(shí)，彈性模數(shù)顯著變化。如碳鋼的奧氏體、馬氏體相變。6、 加載條件和負(fù)荷持續(xù)時(shí)間：a、 加載方式（多向應(yīng)力），加載速率和負(fù)荷持續(xù)時(shí)間對(duì)金屬、陶瓷類材料的彈性模數(shù)幾乎沒有影響。陶瓷材料的壓縮彈性模數(shù)高于拉伸彈性模數(shù)（與 金屬不同）。b、高分子聚合物，隨負(fù)荷時(shí)間的延長，E值逐漸下降（松弛）。滯彈性：材料在快速加載或卸載后，隨時(shí)間的延長而產(chǎn)生附加彈性變形的性能。即應(yīng)變與應(yīng)力不同步（相位），應(yīng)變滯后 。粘彈性：是指材料在外力作用下變形機(jī)理，既表現(xiàn)出粘性流體又表現(xiàn)出彈性固體兩者的特性，彈性和粘性兩種變形機(jī)理同時(shí)存在（時(shí)間效應(yīng)）。 特征：應(yīng)變對(duì)應(yīng)力的響應(yīng)不是瞬時(shí)完成的， 應(yīng)變與應(yīng)力的關(guān)系與時(shí)間有

4、關(guān)，但卸載后，應(yīng)變恢復(fù)，無殘余變形。偽彈性：是指在一定的溫度條件下，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定水平后，金屬或合金將產(chǎn)生應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變,從而產(chǎn)生大幅度的彈性變形的現(xiàn)象。應(yīng)用：形狀記憶合金。包申格效應(yīng)：是指金屬材料經(jīng)預(yù)先加載產(chǎn)生少量塑性變形（殘余應(yīng)變小于4%），然后再同向加載規(guī)定殘余伸長應(yīng)力（0.01）增加；反向加載，規(guī)定殘余伸長應(yīng)力（0.01）降低的現(xiàn)象。消除或減弱方法：再結(jié)晶退火滑移變形具有以下特點(diǎn)：（1）滑移在切應(yīng)力作用下產(chǎn)生（2）滑移沿原子密度最大的晶面和晶向發(fā)生（3）滑移時(shí)兩部分晶體的相對(duì)位移是原子間距的整數(shù)倍滑移系數(shù)目與材料塑性的關(guān)系：1. 一般滑移系越多，塑性越好；2.與滑移面密排程度和滑移

5、方向個(gè)數(shù)有關(guān)；3.與同時(shí)開動(dòng)滑移系數(shù)目有關(guān)（tk）。多晶體金屬材料的塑性變形的特點(diǎn)：（1） 各晶粒變形的不同時(shí)性和不均勻性（2）各晶粒變形的相互制約與協(xié)調(diào)性陶瓷材料的塑性變形：（1）鍵和方式:彈性模量大（2）晶體的滑移系少（3）位錯(cuò)寬度小，柏氏矢量大固溶合金中，溶質(zhì)原子與溶劑原子直徑不同，隨著溶質(zhì)原子的進(jìn)入，晶格產(chǎn)生畸變，使得位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受阻，屈服強(qiáng)度升高（s）體心立方晶格金屬，屈服強(qiáng)度具有強(qiáng)烈的溫度效應(yīng)，面心立方晶格的金屬，屈服強(qiáng)度溫度效應(yīng)較小。應(yīng)變硬化的意義:   應(yīng)變硬化與塑性變形相配合，保證了金屬材料在截面上的均勻變形，得到均勻一致的冷變形產(chǎn)品 應(yīng)變硬化可以降低碳鋼的塑

6、性，改善切削加工性能。 應(yīng)變強(qiáng)化是金屬強(qiáng)化的一種重要手段（不能熱處理強(qiáng)化的金屬）。應(yīng)變硬化性能使金屬制件在工作中具有適當(dāng)?shù)目古既贿^載的能力，保證了機(jī)件的安全工作。 韌性斷裂：斷裂前材料有明顯宏觀塑性變形。裂紋擴(kuò)展過程較慢.（晶粒變形拉斷） 斷口呈暗灰色，纖維狀  韌性斷裂斷口（低碳鋼）斷口呈杯錐狀：由纖維區(qū)、放射區(qū)、剪切唇三個(gè)區(qū)組成。脆性斷裂：斷裂前材料沒有明顯的宏觀塑性變形。 裂紋擴(kuò)展速度極快（沒有預(yù)兆）。 斷口平齊，光亮（呈放射狀或結(jié)晶狀）穿晶斷裂：可以韌性斷裂，也可以脆性斷裂; 沿晶斷裂：斷裂沿晶界發(fā)生，多為脆性斷裂。解理臺(tái)階，河流花樣，舌狀花樣是解理斷口的基本微觀特征。韌度：

7、靜力韌度、沖擊韌度、斷裂韌度。第二章正應(yīng)力容易導(dǎo)致脆性的解理斷裂；切應(yīng)力容易導(dǎo)致材料的塑性變形和韌性斷裂。扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)的特點(diǎn)：可用來測定那些在拉伸時(shí)呈現(xiàn)脆性的材料（f/c=0.50.8）的強(qiáng)度和塑性。截面應(yīng)力分布表面最大，心部最低，因此扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)對(duì)材料表面強(qiáng)化和表面缺陷的反映十分敏感，適用于表面強(qiáng)化材料的性能檢驗(yàn)。扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)正應(yīng)力與切應(yīng)力大致相等，而生產(chǎn)所使用的大部分金屬結(jié)構(gòu)材料的c>f，所以，扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)是測定金屬材料切斷強(qiáng)度的最可靠方法。彎曲試驗(yàn)的特點(diǎn)：彎曲試驗(yàn)常用于測量硬度很高，難以加工成拉伸試樣的脆性材料的斷裂強(qiáng)度，并能顯示出塑性差別。常用來比較、評(píng)定材料表面處理層的質(zhì)量。不適合塑性材料壓

8、縮試驗(yàn)的特點(diǎn)：壓縮試驗(yàn)主要用于脆性材料，以顯示靜拉伸不能反映的韌性 行為。壓縮試驗(yàn)不能使塑性材料斷裂。故多向不等壓縮試驗(yàn)適用于脆性更大的材料，以反映塑性的微小差別。缺口三效應(yīng)：缺口造成應(yīng)力應(yīng)變集中，這是缺口第一效應(yīng)。由于缺口的存在，改變了平板中缺口截面的應(yīng)力狀態(tài)。使單向拉伸變?yōu)閮上蚧蛉蚶欤@是缺口的第二效應(yīng)。缺口使塑性材料得到“強(qiáng)化” 缺口的第三效應(yīng)。布氏硬度值的表示方法：數(shù)字+硬度符號(hào)+數(shù)字 / 數(shù)字 / 數(shù)字硬度值 鋼球直徑 載荷量 載荷保持時(shí)間當(dāng)保持時(shí)間為10-15s時(shí)，可不標(biāo)注。HBW：硬質(zhì)合金鋼球，HBS:淬火鋼球。500HBW5/750表示用直徑為5mm的硬質(zhì)合金鋼球，在750

9、kgf載荷作用下保持1015秒測得的布氏硬度為500。維氏硬度：維氏硬度只能測定450HB（或650HB硬質(zhì)合金頭）以下的材料。640HV30/20表示在載荷30kgf作用下，持續(xù)20秒測得的維氏硬度為640。b：扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度極限；s：扭轉(zhuǎn)屈服強(qiáng)度；bN:抗拉強(qiáng)度；bb抗彎強(qiáng)度；pc規(guī)定非比例壓縮應(yīng)力bc抗拉強(qiáng)度pb非比例彎曲應(yīng)力sh剩余應(yīng)力so松弛應(yīng)力qe缺口敏感度（脆性qe<1;塑性qe>1）p比限例極e彈性極限s屈服強(qiáng)度b抗拉強(qiáng)度第三章材料對(duì)多次沖擊的抗力影響因素a、沖擊能量高時(shí)，材料的抗多次沖擊能力主要取決于塑性；沖擊能量低時(shí)，材料抗多次沖擊能力則主要取決于強(qiáng)度。強(qiáng)度是影響零件

10、壽命的主要因素。b、不同的沖擊能量要求不同的強(qiáng)度與塑性配合c、 k值對(duì)沖擊疲勞抗力的影響：材料強(qiáng)度不同，塑性和沖擊韌性對(duì)沖擊疲勞抗力的影響不同。高強(qiáng)度鋼、超高強(qiáng)鋼，塑性和沖擊韌性作用大。tk 冷脆性轉(zhuǎn)變溫度NDT：當(dāng)?shù)陀谀骋粶囟葧r(shí)材料吸收的沖擊能量基本不隨溫度而變化，形成一平臺(tái)（低階能），以低階能開始上升的溫度定義tk。FTP：當(dāng)溫度高于某一溫度時(shí)，材料吸收的能量基本不變，形成一個(gè)平臺(tái)（高階能），以高階能對(duì)應(yīng)的度定義為tk。FTE：以高階能和低階能的平均值對(duì)應(yīng)的溫度定義tk，V15TT：以Akv=15呎磅（20.3N·m）對(duì)應(yīng)的溫度定義tk50%FATT或FATT50：溫度下降到某一

11、臨界值時(shí)，纖維區(qū)面積突然減少，結(jié)晶區(qū)面積突然增大材料由韌變脆，當(dāng)結(jié)晶區(qū)面積占整個(gè)斷口面積50%時(shí)的溫度定義為tk。影響材料低溫脆性的因素：1、晶體結(jié)構(gòu)的影響：體心立方、密排六方金屬及其合金存在低溫脆性，面心立方金屬及其合金一般不存在低溫脆性。2、化學(xué)成分的影響：  間隙溶質(zhì)元素含量增加， 晶格畸變程度加大，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力提高,屈服強(qiáng)度升高，脆性增大，韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高。  置換型溶質(zhì)元素影響較?。ㄒ蔡岣呃浯嘈赞D(zhuǎn)變溫度）。  雜質(zhì)元素S、P、Pb、Sn、As偏聚于晶界，產(chǎn)生 沿晶脆性斷裂，提搞了冷脆性轉(zhuǎn)變溫度。3、顯微組織的影響： 

12、;細(xì)化晶粒，可提高材料的韌性，冷脆性轉(zhuǎn)變溫度下降。晶界是裂紋擴(kuò)展的阻力；晶界增多有利于降低應(yīng)力集中，降低晶界上雜質(zhì)度，避免產(chǎn)生沿晶界脆性斷裂。 金相組織：a、較低強(qiáng)度水平（低碳鋼），回火索氏體最好tk，下貝氏體組織次之tk，層片狀珠光體最差tk。b、中、高碳鋼，等溫淬火下貝氏體組織tk，優(yōu)于淬火+回火回火馬氏體組織。c、相同強(qiáng)度水平，上貝氏體的tk高于下貝氏體組織（低碳鋼低溫上貝氏體的韌性高于回火馬氏體的韌性）。d、低溫合金鋼，經(jīng)不完全等溫處理獲得貝氏體和馬氏體的混合組織，其韌性比單一貝氏體或單一馬氏體組織好。e、馬氏體鋼中存在穩(wěn)定的殘余奧氏體，可抑制解理斷裂，從而顯著改善鋼的韌性。

13、f、 第二相的影響取決于第二相的形狀、尺寸、分布狀態(tài)、第二相本身的性質(zhì)以及與基體的結(jié)合力。4、溫度的影響；5、加載速率的影響：提高加載速率，其作用如同降低溫度，使材料脆性增大，冷脆性轉(zhuǎn)變溫度提高。高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度鋼的 tk對(duì)加載速率的敏感性較小。  中、低強(qiáng)度鋼的 tk對(duì)加載速率比較敏感。6、試樣形狀和尺寸的影響：缺口曲率半徑越小，tk越高，即V缺口試樣的tk高于U缺口試樣。不改變?nèi)笨诔叽?，只增加試樣的厚度時(shí)，tk升高；試樣各部分尺寸按比例增大時(shí)，tk升高。試樣尺寸增大，應(yīng)力狀態(tài)變硬，且缺陷增多，脆性增大tk。第四章KIC或KC表示材料抵抗斷裂的能力。KIC表示平面應(yīng)變斷裂

14、韌度，KC表示平面應(yīng)力斷裂韌度 ，顯然同一材料：KC>KIC ，JIC稱為斷裂韌度 J積分用于開裂點(diǎn)判據(jù)完全正確，但用于失穩(wěn)擴(kuò)展尚不準(zhǔn)確。判據(jù)與J判據(jù)一樣，都是裂紋開始擴(kuò)展的斷裂判據(jù)，而不是裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的斷裂判據(jù)形成金屬間化合物并以第二相形式析出的合金元素降低塑性，故可使斷裂韌度降低。細(xì)化晶粒既可提高強(qiáng)度，又可以提高塑性，斷裂韌度也提高。計(jì)算題有一火箭殼體承受很高的工作壓力，其周向最大工作壓力=1400MPa.采用超高強(qiáng)度鋼制造，焊接后往往發(fā)現(xiàn)有縱向表面半橢圓裂紋，尺寸為a=1.0mm,a/2c=0.3?，F(xiàn)有兩種材料，其性能如下：A: 0.2=1700MPa，KIc=78MPa·

15、;m1/2，B: 0.2=2800MPa，KIc=47MPa·m1/2第五章方法二有一大型圓筒容器由中高強(qiáng)度鋼焊接而成，鋼板厚度t=5mm。圓筒內(nèi)徑D=1500mm。所用材料的0.2=1800MPa, KIc=62MPa·m1/2，焊接后發(fā)現(xiàn)焊縫中有縱向半橢圓裂紋，尺寸為2c=6mm,a=0.9mm,試問該容器能否在p=6MPa的壓力下正常工作？(a/c=0.3,2=1.21)有一大型板件，材料0.2=1200MPa, KIc=115MPa·m1/2，探傷發(fā)現(xiàn)有20mm長的橫向穿透裂紋。若在平均軸向應(yīng)力900MPa下工作，試計(jì)算KI和塑性區(qū)寬度，并判斷該件是否安全

16、。需要修正不安全設(shè)有0.2=為415MPa，斷裂韌性KIc為132MPa·m1/2，厚度分別為100mm和260mm的兩塊很寬的合金鋼板。如果板都受400MPa拉應(yīng)力作用，并設(shè)板內(nèi)都有長為46mm的中心穿透裂紋，問此兩板內(nèi)裂紋是否都擴(kuò)展？ 薄板擴(kuò)展，厚板不擴(kuò)展第五章疲勞破壞的特點(diǎn)：從局部區(qū)域開始的損傷，不斷累積，最終引起整體破壞。1、潛藏的突發(fā)性破壞，脆性斷裂（即使是塑性材料）2、屬低應(yīng)力循環(huán)延時(shí)斷裂（滯后斷裂）。3、對(duì)缺陷十分敏感（可加速疲勞進(jìn)程）疲勞的宏觀特征（疲勞條帶是微觀特征）：疲勞斷口的特征區(qū)：疲勞源，疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)，瞬斷區(qū) 疲勞源： 特征：光亮，因?yàn)槠谠磪^(qū)裂紋表面受反復(fù)

17、擠壓、摩擦次數(shù)多。疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)（貝紋線是疲勞區(qū)最典型的特征，）特征：斷口較光滑并分布有貝紋線或裂紋擴(kuò)展臺(tái)階瞬斷區(qū)：斷口粗糙，脆性材料斷口呈結(jié)晶狀；韌性材料斷口在心部平面應(yīng)變區(qū)呈放射狀或人字紋狀；表面平面應(yīng)力區(qū)則有剪切唇區(qū)存在。駐留滑移帶：不均勻滑移：駐留滑移帶在表面加寬過程中，會(huì)形成擠出脊和侵入溝，從而引起應(yīng)力集中，形成疲勞微裂紋形核（萌生）。表面易產(chǎn)生疲勞裂紋的原因：（1）在許多載荷方式下，如扭轉(zhuǎn)疲勞，彎曲和旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞等，表面應(yīng)力最大。（2）實(shí)際構(gòu)件表面多存在類裂紋缺陷，如缺口，臺(tái)階，鍵槽，加工劃痕等，這些部位極易由應(yīng)力集中而成為疲勞裂紋萌生地。（3）相比于晶粒內(nèi)部，自由表面晶粒受約束較

18、小，更易發(fā)生循環(huán)塑性變形。（4）自由表面與大氣直接接觸，因此，如果環(huán)境是破壞過程中的一個(gè)因素，則表面晶粒受影響較大。 中循環(huán)應(yīng)力也會(huì)引發(fā)銀紋，形成裂紋，但裂紋擴(kuò)展速率較低（機(jī)理相同）。聚合物疲勞斷口可觀察到兩種特征的條紋： A、疲勞輝紋：聚合物相對(duì)分子量較高時(shí)，在 所有應(yīng)力強(qiáng)度因子條件下，皆可形成疲勞輝紋。B、疲勞斑紋：而相對(duì)分子量較低時(shí)，在較低應(yīng)力強(qiáng)度因子時(shí)，易形成疲勞斑紋。復(fù)合材料的疲勞破壞機(jī)理： 復(fù)合材料疲勞破壞的特點(diǎn)：a、多種疲勞損傷形式：界面脫粘、分層、纖維斷裂、空隙增長等。b、不發(fā)生瞬斷，其疲勞破壞的標(biāo)準(zhǔn)與金屬不同，常以彈性模量下降的百分?jǐn)?shù)1%-2%），共振頻率變化（1-2HZ）作

19、為破壞依據(jù)。c、聚合物基復(fù)合材料，以熱疲勞為主，對(duì)加載頻率感。d、較大的應(yīng)變引起纖維與基體界面開裂形成疲勞源（纖維、基體的變形量不同）壓縮應(yīng)變使復(fù)合材料縱向開裂，故對(duì)壓縮敏感。e、復(fù)合材料的疲勞性能與纖維取向有關(guān)纖維是主要承載組分，沿纖維方向具有很好的疲勞強(qiáng)度；而沿纖維垂直方向，疲勞強(qiáng)度較低。基體與纖維的E不同，變形量不同，故界面產(chǎn)生很大的剪切應(yīng)力。 對(duì)稱彎曲：-1 ；對(duì)稱扭轉(zhuǎn)：-1 ；對(duì)稱拉壓：-1p ；同種材料的疲勞強(qiáng)度： 1> 1P>1 過載持久值：表征了材料對(duì)過載疲勞的抗力，過載持久值可由疲勞曲線傾斜部分確定：曲線傾斜度越大，持久值越高，表明材料在相同過載條件下能承受的應(yīng)力

20、循環(huán)次數(shù)越多。過載損傷界：過載損傷界到疲勞曲線間的區(qū)域過載損傷區(qū)。Kth稱疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值，表征材料阻止疲勞裂紋開始擴(kuò)展的能力 Kth與-1的區(qū)別：-1代表光滑試樣的無限壽命疲勞強(qiáng)度，適用于無裂紋零件設(shè)計(jì)、校核依據(jù)。Kth代表裂紋試樣的無限壽命疲勞強(qiáng)度，適用于含裂紋零件的設(shè)計(jì)和校核。影響材料疲勞強(qiáng)度的因素: 1、載荷條件 : 應(yīng)力狀態(tài)，平均應(yīng)力，應(yīng)力比 在過載損傷區(qū)內(nèi)的過載，會(huì)降低材料的疲勞強(qiáng)度、疲勞壽命 次載鍛煉材料尤其金屬在低于疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力循環(huán)一定周次后稱為次載鍛煉。 間歇效應(yīng)：實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)應(yīng)變時(shí)效材料，在循環(huán)加載運(yùn)行過程中，若間歇空載一段時(shí)間或間隙時(shí)適當(dāng)加溫，可提高疲勞強(qiáng)度，延長壽命

21、。 載荷頻率：在一定頻率范圍內(nèi)（1701000HZ），材料的疲勞強(qiáng)度隨加載頻率的增加而提高；在常用頻率范圍內(nèi)50170HZ，材料的疲勞強(qiáng)度不受頻率 變化影響；低于1HZ的加載，-1降低。2、溫度:溫度降低，疲勞強(qiáng)度升高（與靜強(qiáng)度相似）；反之，疲勞強(qiáng)度降低。3、腐蝕介質(zhì)：腐蝕介質(zhì)的作用使材料表面產(chǎn)生蝕坑，而降低材料的疲勞強(qiáng)度，導(dǎo)致腐蝕疲勞。熱疲勞的特點(diǎn)：是熱塑性應(yīng)變損傷累積引起的破壞，服從低周應(yīng)變疲勞的規(guī)律。第六章磨損的類型：粘著磨損。磨料磨損。腐蝕磨損，麻點(diǎn)磨損影響粘著磨損的因素：(1)脆性材料的抗粘著磨損能力比塑性材料高。 (2)金屬性質(zhì)越是相近的，構(gòu)成摩擦副時(shí)粘著磨損也越嚴(yán)重。反

22、之，金屬間互溶程度越小，晶體結(jié)構(gòu)不同，原子尺寸差別較大，形成化合物傾向較大的金屬，構(gòu)成摩擦副時(shí)粘著磨損就較輕微。(3)通過表面化學(xué)熱處理，如滲硫、硫氮共滲、磷化、軟氮化等熱處理工藝，使表面生成一化合物薄膜，或?yàn)榱蚧?，磷化物，含氮的化合物，使摩擦系?shù)減小，起到減磨作用也減小粘著磨損。(4)改善潤滑條件。(5)粘著磨損嚴(yán)重時(shí)表現(xiàn)為膠合。 影響磨粒磨損的因素：(1)磨料的硬度、大小及形狀，磨粒的韌性、壓碎強(qiáng)度等。(2)外界載荷大小、滑動(dòng)距離及滑動(dòng)速度。 (3)材料自身的硬度及內(nèi)部組織 減輕粘著磨損的主要措施 ：1、合理選擇摩擦副材料： 互溶性少 粘著傾向小 強(qiáng)度高不易塑變 保護(hù)價(jià)值高的一方；2、避

23、免兩摩擦副間直接接： 增大氧化膜的穩(wěn)定性，提高氧化膜的附著力 降低表面粗糙度，提高實(shí)際接觸面積 改善潤滑條件.斷裂韌度也影響金屬材料磨粒磨損耐磨性：1.磨損受斷裂過程控制，耐磨性隨KIC提高而提高2.當(dāng)硬度跟斷裂韌度配合最佳時(shí)，耐磨性最高3.耐磨性隨硬度降低而下降，可見磨粒磨損抗力不唯一決定于硬度，還與材料的韌性有關(guān)提高接觸疲勞抗力的措施： 1、采用脆性氧化物含量低的鋼材，或在鋼中形成適量塑性硫化物夾雜，能將脆性 氧化物夾雜包住形成共生夾雜物，降低氧化物的破壞作用。 2、調(diào)整馬氏體含碳量。3、改善碳化物形態(tài)及分布 4、合理控制材料表層、心部硬度及摩擦副 的硬度匹配。第七章蠕變變形的特點(diǎn)：高溫下

24、晶界可能產(chǎn)生滑動(dòng)，于是晶內(nèi)和晶界都參與了變形；變形過程強(qiáng)化與軟化過程同時(shí)進(jìn)行，在高溫下，原子擴(kuò)散能促進(jìn)各種形式的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，在很高的溫度下，應(yīng)力很低的條件下，擴(kuò)散將成為控制變形的主要機(jī)制。金屬材料蠕變斷裂斷口的宏觀特征： 一是在斷口附近產(chǎn)生塑性變形，在變形區(qū)域附近有很多裂紋，使斷裂機(jī)件表面出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象。二是由于高溫氧化，斷口表面往往被一層氧化膜所覆蓋。微觀特征主要是冰糖狀花樣的沿晶斷裂。！a、在給定溫度下，使試樣在蠕變第二階段產(chǎn)生規(guī)定穩(wěn)態(tài)蠕變速率的最大應(yīng)力，稱為蠕變極限。如：5001×10-5=80MPa，表示在500下，第二階段的穩(wěn)態(tài)蠕變速率為1×10-5%/h的蠕變極限為

25、80 MPa！b、在給定溫度和時(shí)間的條件下，使試樣產(chǎn)生規(guī)定的蠕變應(yīng)變的最大應(yīng)力定義為蠕變極限。 用T / t 表示，/t表示在給定的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的蠕變應(yīng)變?yōu)槿纾?001/10000 = 100MPa表示在500時(shí)，10000h產(chǎn)生1%的蠕變應(yīng)變的蠕變極限為100MPa。 ！持久強(qiáng)度是材料在一定溫度下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，不發(fā)生蠕變斷裂的最大應(yīng)力。用Tt 表示 如600103=200MPa表示在600 下工作1000h的持久強(qiáng)度為200MPa松弛穩(wěn)定性：剩余應(yīng)力sh 是評(píng)價(jià)材料應(yīng)力松弛穩(wěn)定性的一個(gè)指標(biāo)。 sh 越高，松弛穩(wěn)定性越好。材料在恒變形的條件下，隨時(shí)間的延長，彈性應(yīng)力逐漸降低的現(xiàn)象稱為應(yīng)力松弛。

26、對(duì)于金屬材料，存在著等強(qiáng)溫度：大于等強(qiáng)溫度：粗化晶粒；小于等強(qiáng)溫度：細(xì)化晶粒第八章各質(zhì)點(diǎn)熱運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能總和就是該物體的熱量聲頻支振動(dòng) ：如果振動(dòng)著的質(zhì)點(diǎn)中包含頻率甚低的格波，質(zhì)點(diǎn)彼此之間的位相差不大，則格波類似于彈性體中的應(yīng)變波，稱為“聲頻支振動(dòng)”。光頻支振動(dòng)：格波中頻率甚高的振動(dòng)波，質(zhì)點(diǎn)彼此之間的位相差很大，鄰近質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)幾乎相反時(shí)，頻率往往在紅外光區(qū)，稱為“光頻支振動(dòng)”。恒壓熱容與恒容熱容的比較 ：Cp >Cv 對(duì)于物質(zhì)的凝聚態(tài)Cp和Cv的差異可以忽略。 但在高溫時(shí)， Cp和Cv的差別增大了元素的熱容定律杜隆一珀替定律（熱容是與溫度T無關(guān)的常數(shù)）：E=3NkT=3RT（N= 6.023

27、×1023 / mol 阿佛加德羅常數(shù)，k= R/N = 1.381×10-23 J/K 玻爾茨曼常數(shù)，R= 8.314 J/ (k·mol)，T熱力學(xué)溫度（K）在高溫時(shí)，愛因斯坦的簡化模型與杜隆珀替公式一致。CV值按指數(shù)規(guī)律隨溫度T而變化，而不是從實(shí)驗(yàn)中得出的按T3變化的規(guī)律。 無機(jī)材料的熱容與材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系不大質(zhì)點(diǎn)與斥力的機(jī)理：溫度越高，振幅越大，質(zhì)點(diǎn)在r0兩側(cè)受力不對(duì)稱情況越顯著，平衡位置向右移動(dòng)越多，相鄰質(zhì)點(diǎn)平均距離就增加得越多，以致晶胞參增大，晶體膨脹。熱膨脹與其他性能的關(guān)系：原子半徑越小，結(jié)合能越大，熔點(diǎn)越高，熱膨脹系數(shù)越小。溫度越高熱容越大，熱膨脹系

28、數(shù)越大。影響熱膨脹的材料因素：1.晶體的各向異性 ：楊氏模量較高的方向?qū)⒂休^小的熱膨脹系數(shù) 2.晶體的密度和缺陷：結(jié)構(gòu)緊密的晶體膨脹系數(shù)較大。點(diǎn)缺陷會(huì)引起體積變化，從而影響到熱膨脹性能。3.合金成分：固溶體的膨脹與溶質(zhì)元素的膨脹系數(shù)及含量有關(guān)。當(dāng)形成金屬間化合物時(shí)，情況就比較復(fù)雜5.相變：一級(jí)相變：轉(zhuǎn)變點(diǎn)處熱膨脹系數(shù)無窮大；二級(jí)轉(zhuǎn)變：膨脹系數(shù)有拐點(diǎn)固體材料熱傳導(dǎo)的微觀機(jī)理：固體導(dǎo)熱的基本方式：晶格振動(dòng)的格波；自由電子的運(yùn)動(dòng)光子的平均自由程lr：（a）lr與介質(zhì)透明度的關(guān)系：透明介質(zhì)，熱阻很小，lr較大，輻射傳熱大。不透明介質(zhì)，熱阻很大，lr較小，輻射傳熱小。完全不透明，lr=0，在這種介質(zhì)中，

29、輻射傳熱可以忽略 。（b）lr與光子的吸收、散射的關(guān)系：吸收系數(shù)小的透明材料，當(dāng)溫度為幾百度時(shí)，光輻射才是主要的 。吸收系數(shù)大的不透明材料，lr小，即使在高溫時(shí)，光子傳導(dǎo)也不重要無機(jī)非金屬材料溫度影響熱導(dǎo)率：a在溫度不太高的范圍內(nèi)，主要是聲子傳導(dǎo)b溫度較高時(shí)，彈性模量迅速下降，平均速度減小。c熱容C在低溫下與T3成正比，所以也近似與T3成正比d. 聲子平均自由程 l 隨溫度升高而降低。實(shí)驗(yàn)表明，低溫下l 值的上限為晶粒的線度，高溫下l 值的下限為晶格間距。 第九章原子磁矩有3個(gè)來源：電子軌道磁矩電子自旋磁矩；原子核磁矩。磁化：外磁場作用下，各磁矩有規(guī)則的取向，使磁介質(zhì)宏觀顯示磁性，這就叫磁化。

30、 磁化的物理意義是單位體積的磁矩。物質(zhì)的磁性鐵磁性分為兩類：(1)本征鐵磁性材料：在某一宏觀尺寸大小的范圍內(nèi)，原子磁矩的方向趨于一致，此范圍稱為磁疇(2)亞鐵磁性 ：(3)反鐵磁性：抗磁性來源原子軌道中電子軌道的變化抗磁性：材料被磁化后，磁化矢量與外加磁場方向相反地稱為抗磁性。原因:主要是原子中電子軌道狀態(tài)的變化。順磁性：無外磁場作用時(shí)，材料中的原子磁矩?zé)o序排列，材料不表現(xiàn)宏觀磁性，受到外磁場作用時(shí)，原子磁矩能通過旋轉(zhuǎn)而沿外場方向擇優(yōu)取向，表現(xiàn)出宏觀磁性，這種磁性叫順磁性。金屬Cu，Ag，Cu，Cd，Hg等是抗磁性；所有的堿金屬都是順磁性的堿土金屬（除Be外）也都是順磁性的3價(jià)金屬也是順磁性的Ti, V, Cr, Mn等過渡族元素，強(qiáng)烈的順磁性產(chǎn)生鐵磁性的條件