付華材料性能學(xué)部分習(xí)題答案1學(xué)習(xí)資料

1、第一章 材料的彈性變形一、填空題：1 .金屬材料的力學(xué)性能是指在載荷作用下其反抗變幺或 斷裂的水平.2 .低碳鋼拉伸試驗(yàn)的過(guò)程可以分為彈性變形、塑性變形和斷裂 三個(gè)階段.3 .線性無(wú)定形高聚物的三種力學(xué)狀態(tài)是玻璃態(tài)、 高彈態(tài)、粘流它們的根本運(yùn)動(dòng)單元相應(yīng)是鏈節(jié)或側(cè)基、鏈段、大分子鏈, 它們相應(yīng)是 塑料、橡膠、流動(dòng)樹脂膠粘劑 的使用狀態(tài).二、名詞解釋1 .彈性變形：去除外力,物體恢復(fù)原形狀.彈性變形是可逆的2 .彈性模量：拉伸時(shí)cr=EeE：彈性模量楊氏模數(shù)切變時(shí)=GyG：切變模量3 .虎克定律：在彈性變形階段,應(yīng)力和應(yīng)變間的關(guān)系為線性關(guān)系.4 .彈性比功定義：材料在彈性變形過(guò)程中吸收變形功的水平

2、, 又稱為彈性比能或應(yīng)變比能, 表小材料的彈性好壞.1 仃;4=b/電=一,2 - 2月 0三、簡(jiǎn)答：1.金屬材料、陶瓷、高分子彈性變形的本質(zhì).答：金屬和陶瓷材料的彈性變形主要是指其中的原子偏離平衡位置所作的微小的位移,這局部位移在撤除外力后可以恢復(fù)為 00對(duì)高分子材料彈性變形在玻璃態(tài)時(shí)主要是指鍵角鍵長(zhǎng)的微小變化,而在高彈態(tài)那么是由于分子鏈的構(gòu)型發(fā)生變化,由鏈段移動(dòng)引起,這時(shí)彈性變形可以很大.2,非理想彈性的概念及種類.答：非理想彈性是應(yīng)力、應(yīng)變不同時(shí)響應(yīng)的彈性變形,是與時(shí)間有關(guān)的彈性變形.表現(xiàn)為應(yīng)力應(yīng)變不同步,應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系不是單值關(guān)系.種類主要包括 滯彈性,粘彈性,偽彈性和包中格效應(yīng).3

3、 .什么是高分子材料強(qiáng)度和模數(shù)的時(shí)-溫等效原理答：高分子材料的強(qiáng)度和模數(shù)強(qiáng)烈的依賴于溫度和加載速率.加載速率一定時(shí), 隨溫度的升高,高分子材料的會(huì)從玻璃態(tài)到高彈態(tài)再到粘流態(tài)變化,其強(qiáng)度和 模數(shù)降低；而在溫度一定時(shí),玻璃態(tài)的高聚物又會(huì)隨著加載速率的降低,加載 時(shí)間的加長(zhǎng),同樣出現(xiàn)從玻璃態(tài)到高彈態(tài)再到粘流態(tài)的變化,其強(qiáng)度和模數(shù)降 低.時(shí)間和溫度對(duì)材料的強(qiáng)度和模數(shù)起著相同作用稱為時(shí)=溫等效原理. 四、計(jì)算題：氣孔率對(duì)陶瓷彈性模量的影響用下式表示：E=E0 (1 1.9P+0.9P 2)Eo為無(wú)氣孔時(shí)的彈性模量；P為氣孔率,適用于P 50 .370= E 0 (1 1.9 X0.05+0.9 X0.0

4、5 2)那么 Eo=407.8 Gpa260= 407.8 (11.9 XP+0.9 XP2)P=0.207其孔隙度為20.7%.五、綜合問(wèn)答1 .不同材料(金屬材料、陶瓷材料、高分子材料)的彈性模量主要受什么因素 影響答：金屬材料的彈性模量主要受鍵合方式、原子結(jié)構(gòu)以及溫度影響,也就是原 子之間的相互作用力.化學(xué)成分、微觀組織和加載速率對(duì)其影響不大.陶瓷材料的彈性模量受強(qiáng)的離子鍵和共價(jià)鍵影響,彈性模量很大,另外, 其彈性模量還和構(gòu)成相的種類、粒度、分布、比例及氣孔率有關(guān),即與成型工 藝密切相關(guān).高分子聚合物的彈性模量除了和其鍵和方式有關(guān)外,還與溫度和時(shí)間有密切 的關(guān)系(時(shí)-溫等效原理).(綜合

5、分析的話,每一條需展開).第二章材料的塑性變形一、填空題1 .金屬塑性的指標(biāo)主要有 伸長(zhǎng)率和斷面收縮率兩種.2 .單晶體的塑性變形方式有 滑移 和 管生 2種.3 .非晶態(tài)高分子材料的塑變過(guò)程主要是銀紋 的形成.二、簡(jiǎn)做題1. 1彈性變形與塑性變形去除外力,恢復(fù)原形狀.彈性變形是可逆的.塑性變形：微觀結(jié)構(gòu)的相鄰局部產(chǎn)生永久性位移.屈服強(qiáng)度7 s抗拉強(qiáng)度7 b .答:1塑性變形是指微觀結(jié)構(gòu)的相鄰局部產(chǎn)生永久性位移在外力撤除后不可恢 復(fù),即變形不可逆.2屈服強(qiáng)度6s：材料發(fā)生起始塑性變形所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力. 表征材料反抗起始或微量塑變的水平.是材料由 彈性變形向彈-塑性變形過(guò)渡的明顯標(biāo)志.3抗拉強(qiáng)度b材

6、料在拉伸到斷裂的過(guò)程中所經(jīng)歷的最大應(yīng)力.是韌性金屬單向拉伸光滑試樣的實(shí)際最大承載水平.7 b易于測(cè)定,重復(fù)性好,選材設(shè)計(jì)的重要依據(jù).2. 一次再結(jié)晶 二次再結(jié)晶一次再結(jié)晶是指冷變形金屬在再結(jié)晶溫度以上退火時(shí),變形伸長(zhǎng)晶粒被無(wú)變形 的等軸晶粒取代的過(guò)程.二次再結(jié)晶是指在再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大過(guò)程中出現(xiàn)的晶粒 異常長(zhǎng)大的現(xiàn)象.3. 熱加工與冷加工熱加工是指金屬在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的塑性加工,冷加工是在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的塑性加工.4絲織構(gòu)與板織構(gòu)答：絲織構(gòu)是指晶體在某一品向趨于某一特定方向,或有優(yōu)勢(shì)取向.板織構(gòu)是指某一晶面和某一品向有優(yōu)勢(shì)取向.4. 銀紋答：高分子材料在塑性變形過(guò)程中,某些缺陷處會(huì)有局部塑

7、變產(chǎn)生,取向纖維 和空洞交織分布,該區(qū)域密度減小50%對(duì)光線的反射水平很高,呈銀色,稱為 銀紋.簡(jiǎn)答1 .金屬單晶體的塑性變形方式.答滑移和李生2 .什么是滑移系產(chǎn)生晶面滑移的條件是什么寫出面心立方金屬在室溫下所 有可能的滑移系.答：滑移系是一個(gè)滑移面和該面上一個(gè)滑移方向的組合.產(chǎn)生晶面滑移的條件是在這個(gè)面上的滑移方向的分切應(yīng)力大于其臨界分切應(yīng)力.3 .試述Zn、a-Fe、C舟幾種金屬塑性不同的原因.答：Zn、a-Fe、Cifi三種晶體的晶體結(jié)構(gòu)分別是密排六方、體心立方和面心立 方結(jié)構(gòu).密排六方結(jié)構(gòu)的滑移系少,塑性變形困難,所以 Zn的塑性差.面心立方結(jié)構(gòu)滑移系多,滑移系容易開動(dòng),所以對(duì)面心立

8、方結(jié)構(gòu)的金屬C網(wǎng)性好.體心立方結(jié)構(gòu)雖然滑移系多,但滑移面密排程度低于 fcc ,滑移方向個(gè)數(shù)少,較 難開動(dòng),所以塑性低于面心立方結(jié)構(gòu)材料,但優(yōu)于密排六方結(jié)構(gòu)晶體,所以a-Fe的塑性較C必,優(yōu)于Zn.4 .李晶和滑移的變形機(jī)制有何不同答：主要的不同1晶體位向在滑移前后不改變,而在乎生前后晶體位向改變, 形成鏡面對(duì)稱關(guān)系.2滑移的變形量為滑移方向原子間距的整數(shù)倍,而乎生過(guò) 程中的位移量為李生方向的原子間距的分?jǐn)?shù)倍.3滑移是全位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果而李生是分位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果.5 .什么是應(yīng)變硬化有何實(shí)際意義答：隨著應(yīng)變量的增加,讓材料繼續(xù)變形需要更大的應(yīng)力,這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變硬化.隨變形量的增加,材料的 強(qiáng)度、

9、硬度升高而塑性、韌性下降的 現(xiàn)象,為加工應(yīng)變硬化形變強(qiáng)化、冷作強(qiáng)化.其意義是可以使得塑變均勻,可以預(yù)防忽然過(guò)載斷裂,強(qiáng)化金屬的一種手段, 通過(guò)形變硬化可以改善某些金屬的切削性能.6 .在室溫下對(duì)鉛板進(jìn)行彎折,越彎越硬,但如果稍隔一段時(shí)間再?gòu)澱?鉛板又 像最初一樣柔軟,這是什么原因答：鉛板在室溫下的加工屬于熱加工,加工硬化的同時(shí)伴隨回復(fù)和再結(jié)晶過(guò)程.越彎越硬是由于位錯(cuò)大量增加而引起的加工硬化造成,而過(guò)一段時(shí)間又會(huì)變軟 是由于室溫對(duì)于鉛已經(jīng)是再結(jié)晶溫度以上,所以伴隨著回復(fù)和再結(jié)晶過(guò)程,等 軸的沒(méi)有變形晶粒取代了變形晶粒,硬度和塑性又恢復(fù)到了未變形之前.綜合問(wèn)答1 .位錯(cuò)在金屬晶體中運(yùn)動(dòng)可能受到哪些

10、阻力 對(duì)金屬專業(yè)要求詳細(xì)展開 答：品格阻力,位錯(cuò)之間的相互作用力,固溶體中的溶質(zhì)原子造成的品格畸變 引起的阻力,晶界對(duì)位錯(cuò)的阻力,彌散的第二相對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)造成的阻力.三、計(jì)算：1.沿鐵單晶的110方向?qū)ζ涫┘永?當(dāng)力的大小為 50MPa時(shí),在101面上的11彳方向的分切應(yīng)力應(yīng)為多少 假設(shè) 舊31.1MPa ,外加拉應(yīng)力應(yīng)為多大 cos cos110方向與111滑移方向的夾角入:cos2-6,63110方向與101面法線方向夾角也cosl1l2lf1110 0 1,1 1.1 1cos cos 5020.4MPa在101面上的111方向的分切應(yīng)力應(yīng)為 20.4Mpa .31.1276.2Mpas

11、 cos coscscos cosTc=31.1MPa ,外加拉應(yīng)力應(yīng)為 76.2Mpa .2.70MPa應(yīng)力作用在fcc晶體的001方向上,求作用在111) 101和(111) 110滑移系上的分切應(yīng)力.cos cos001方向與101滑移方向的夾角入:cos0 10 0 1(1)001方向與111面法線方向夾角cosh|h2 k1k2 l1l2h；k2 l12h2k2l；10 111. 1 , 1 1 1cos cos 70；28.6MPa在111面上的101方向的分切應(yīng)力應(yīng)為28.6Mpa .001方向與110滑移方向的夾角入:cos0 ( 1) 0 1.1 -1-1cos cos0MP

12、a在(111)面上的110方向的分切應(yīng)力應(yīng)為 0Mpa .3.有一 bcc晶體的(110) 111滑移系的臨界分切力為 施加多少的應(yīng)力才會(huì)產(chǎn)生滑移60MPa,試問(wèn)在001和010方向必須cos cos(1)001方向與111滑移方向的夾角入:cos121 212 222222：.： 111 2220 10 1111,1,1 1 1, 3001方向與(110)面法線方向夾角 % k1k2 l1l2cos . 一 = h2 k12 IE k|12(1) 0 1 1 0、.彳由于001方向與滑移面(彳10)平行,因此,無(wú)論在001方向施加多大的應(yīng)力不會(huì)使(110) 111滑移系產(chǎn)生滑移.(2) 01

13、0方向與111滑移方向的夾角 入:cos0 1110 11010方向與(110)面法線方向夾角 力:cosk1k2 l1l2c0 ( 1) 1 1 0 01,1、1 1:2scos cos60123147MPa在010方向必須施加147Mpa的應(yīng)力才會(huì)產(chǎn)生滑移.5.為什么晶粒大小影響屈服強(qiáng)度經(jīng)退火的純鐵當(dāng)晶粒大小為16個(gè)/mm2時(shí),(rs=100MPa；而當(dāng)晶粒大小為 4096個(gè)/mm2時(shí),f 250MPa ,試求晶粒大小為 256個(gè)/mm2時(shí)的(T s 16 個(gè)/mm2 時(shí)-d=0.25mm4096 個(gè)/ mm 2 時(shí)-64 個(gè)/mmd=1/64mm256 個(gè)/mm 2 時(shí)-16 個(gè)/mmd

14、=1/16mm1100 i 0,25 21501 2250 i 一求得：641c c 12/ cs 50 25 150MPa16第三章材料的斷裂與斷裂韌性一、填空題1 .材料中裂紋的形成和擴(kuò)展的研究是微觀斷裂力學(xué)的核心問(wèn)題.2 .材料的斷裂過(guò)程大都包括裂紋的形成與擴(kuò)展兩個(gè)階段.3 .根據(jù)斷裂前材料宏觀塑性變形的程度,斷裂分為脆性斷裂與韌性斷裂.4 .根據(jù)材料斷裂時(shí)裂紋擴(kuò)展的途徑,斷裂分為穿晶斷裂和沿晶晶界斷裂.5 .根據(jù)微觀斷裂機(jī)理,斷裂分為解理斷裂和剪切斷裂.6 .對(duì)于無(wú)定型玻璃態(tài)聚合物材料,具斷裂過(guò)程是銀紋產(chǎn)生和開展的過(guò)程.7 .韌性斷裂斷口一般呈杯錐狀, 斷口特征三要素由纖維區(qū)、放射區(qū)和

15、剪切唇3 個(gè)區(qū)組成.8 .根據(jù)外加應(yīng)力的類型及其與裂紋擴(kuò)展面的取向關(guān)系,裂紋擴(kuò)展的根本方式有張開型I型、滑開型!型、撕開型田型3種,其中,以張開型I型 裂紋擴(kuò)展最危險(xiǎn).9 . Griffith裂紋理論是為解釋玻璃、陶瓷等脆性材料斷裂強(qiáng)度理論值與實(shí)際值 的巨大差異現(xiàn)象而提出的.10 .線彈性斷裂力學(xué)處理裂紋尖端問(wèn)題有應(yīng)力應(yīng)變分析和能量分析兩種方法.二、名詞解釋1韌性斷裂韌性斷裂是材料斷裂前及斷裂過(guò)程中產(chǎn)生明顯宏觀塑性變形的斷裂過(guò)程.韌性斷裂時(shí)一般裂紋擴(kuò)展過(guò)程較慢,而且要消耗大量塑性變形能.2脆性斷裂脆性斷裂是材料斷裂前根本上不產(chǎn)生明顯的宏觀塑性變形,沒(méi)有明顯預(yù)兆,往往表現(xiàn)為忽然發(fā)生的快速斷裂過(guò)程

16、,因而具有很大的危險(xiǎn)性.3剪切斷裂剪切斷裂是材料在切應(yīng)力作用下沿滑移面滑移別離而造成的斷裂.包括純剪切 斷裂和微孔聚集型斷裂,微觀斷口特征把戲那么是斷口上分布大量“韌窩 .4解理斷裂在正應(yīng)力作用下,由于原子間結(jié)合鍵的破壞引起的沿特定晶面發(fā)生的脆性穿晶斷裂稱為解理斷裂.解理臺(tái)階、河流把戲和舌狀把戲是解理斷口的根本微觀特征.5斷裂韌度K ic Kic為平面應(yīng)變斷裂韌度,表示材料在平面應(yīng)變狀態(tài)下反抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的水平；Ki?Kic裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展,引起脆性斷裂；Ki <K】c時(shí),存在的斷裂 不會(huì)引起斷裂.6韌度：韌度是衡量材料韌性大小的力學(xué)性能指標(biāo),其中又分為靜力韌度、沖擊韌度和斷裂韌度.習(xí)慣上,

17、韌性和韌度這兩個(gè)名詞混用,但它們的含義不同,韌性是材料的力學(xué)性能,它是指材料斷裂前吸收塑性變形功和斷裂功的水平.：韌度是韌性的度量.7韌性 韌性是材料的力學(xué)性能,它是指材料斷裂前吸收塑性變形功和斷裂功的水平.三、簡(jiǎn)做題1 .材料斷裂的過(guò)程包括哪些斷裂過(guò)程：裂紋的形成與擴(kuò)展(穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展、失穩(wěn)擴(kuò)展)過(guò)程.2 .非晶態(tài)高分子材料的塑變與斷裂過(guò)程主要是什么過(guò)程銀紋的形成和擴(kuò)展過(guò)程.3 .低碳鋼典型拉伸斷口的宏觀特征是什么對(duì)應(yīng)的微觀斷口特征是什么宏觀特征由纖維區(qū)、放射區(qū)和剪切唇 3個(gè)區(qū).韌窩、撕裂韌窩、“鏈波把戲.4 .晶粒的形狀、大小及分布對(duì)材料強(qiáng)度與韌性的影響.細(xì)小、彌散、均勻分布,提升材料強(qiáng)度與韌性

18、.5 .說(shuō)明Ki與Kic的關(guān)系.Ki 與 KicKi：應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子,力學(xué)參量,表示裂紋尖端應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)強(qiáng)度大小.K I與外加應(yīng)力b、試樣尺寸 a、裂紋類型Y有關(guān),與材料無(wú)關(guān).K】c：斷裂韌度,材料的力學(xué)性能指標(biāo) ,表示平面應(yīng)變狀態(tài)下材料反抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的水平.與材料成分,組織結(jié)構(gòu)有關(guān),與外加應(yīng)力,試樣尺寸等外因素?zé)o關(guān).當(dāng)b增加到臨界值e C, a 增大到臨界值 ac, Ki到達(dá)臨界值Kic (Kc),裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展至斷裂. Ki R Kic裂紋失穩(wěn) 擴(kuò)展,引起脆性斷裂；Ki <Kic時(shí),存在的斷裂不會(huì)引起斷裂.6 .影響材料斷裂韌性的因素有哪些KIc是材料強(qiáng)度和塑性的綜合表現(xiàn).內(nèi)在因素：成

19、分、組織 、結(jié)構(gòu).外在因素：溫度 T、 應(yīng)變速率E.一般情況下,隨強(qiáng)度指標(biāo)的降低而升高,隨塑性指標(biāo)的降低而降低.通常人們認(rèn)為KIc是塑性、韌性一類指標(biāo),與強(qiáng)度類指標(biāo)的變化規(guī)律相反.(綜合分析：展開)7 .剛拉制的玻璃棒彎曲強(qiáng)度為6 Gpa ,在空氣中放置幾小時(shí)后強(qiáng)度為0.4Gpa ;外表氧化裂紋,強(qiáng)度降低.石英玻璃纖維的長(zhǎng)度為 12cm時(shí),強(qiáng)度為275Mpa ,當(dāng)其長(zhǎng)度為0.6cm時(shí),強(qiáng)度可達(dá)760Mpa ;長(zhǎng)試樣缺陷多,裂紋易生成、擴(kuò)展,強(qiáng)度降低(尺寸效應(yīng)).純鐵的理論計(jì)算斷裂強(qiáng)度為40Gpa,實(shí)際斷裂應(yīng)力大約為 200Mpa.實(shí)際材料含各種缺陷,裂紋易生成、擴(kuò)展,強(qiáng)度降低.四、計(jì)算題1.

20、erm =( E Ts / a0 產(chǎn)=(4.9X 105 X 106 x 2.7/ 2.4X 10-10 ) 1/2=7.42X 1010 Pa =7.42X 104MPaerc =( ETs / ac )1/2 = (4.9X 105 X 106 X 2.7/ 1.5X 10'3 ) 1/2=3.0X107 Pa = 30 MPa2. ac = Ers/ c 2 =(2x 1011 x 8)/(7x 107) 2 = 0.33x 10-3 (m) 材料的臨界裂紋長(zhǎng)度為 0.66mm .3. 無(wú)限大板穿透裂紋的Ki表達(dá)式：K = JT塑性區(qū)修正后的 Ki表達(dá)式：Y aK = : (平面

21、應(yīng)變)1-0.056Y2/ s答：d /(rs= 850/1150=0.74要進(jìn)行塑性區(qū)修正,計(jì)算平面應(yīng)變條件下的應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子Ki :,/、 a8503.14 0.01150.62 / °K =158.41-0.056/ s 21 0.056 3.14 (850/1150)2口95Mpa.m 1/2 Ki > Ki c=105Mpa.m 1/2,構(gòu)件不平安第四章 材料的扭轉(zhuǎn)、彎曲、壓縮性能一、填空題1 .單向拉伸、扭轉(zhuǎn)和壓縮試驗(yàn)方法中,應(yīng)力狀態(tài)最軟的加載方式是壓縮,該方法易于顯示材料的 塑性塑性/脆性行為,可用于考查 脆性 塑性/脆性材料的 塑性塑 性/脆性指標(biāo).2 .要測(cè)試

22、灰鑄鐵和陶瓷材料的塑性指標(biāo),在常用的單向拉伸、扭轉(zhuǎn)和壓縮試驗(yàn)方法中,可選擇 壓縮 試驗(yàn)方法.二、名詞解釋1應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù) ：max和max的比值稱為應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù),用 表示. 越大,最大切應(yīng)力分量越大,材料越易于產(chǎn)生塑性變形,那么應(yīng)力狀態(tài)越軟.反之,越小,最大切應(yīng)力分量越小,那么應(yīng)力狀態(tài)越硬,材料越易產(chǎn)生脆性斷裂.2抗扭強(qiáng)度：試樣在扭斷前承受的最大扭矩Tb /W, W為試樣抗扭截面系數(shù).反映材料的最大抗扭矩水平.第5章材料的硬度、填空題1 .硬度表征材料的 軟硬程度：材料外表 上不大體積內(nèi)柢抗變形或破裂的水平.2 .常用硬度試驗(yàn)方法有 布氏硬度、洛氏硬度 和維氏硬度 等.3 .測(cè)45鋼調(diào)質(zhì)

23、后的硬度,可選用 洛氏硬度、維氏 硬度實(shí)驗(yàn)方法.4 .要鑒別淬火鋼中馬氏體組織的硬度,可用顯微維氏硬度、顯微努氏硬度實(shí)驗(yàn)方法,5 .測(cè)量灰鑄鐵的硬度,可用 布氏硬度硬度實(shí)驗(yàn)方法.6 .石膏和金剛石的硬度可用莫氏石也度表示.7 .測(cè)橡膠墊的硬度可用邵氏硬度 表示.1 .試比擬布氏硬度與維氏硬度實(shí)驗(yàn)原理的異同,并比擬布氏、洛氏、維氏硬度實(shí)驗(yàn)的 優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍.維氏硬度的試驗(yàn)原理與布氏硬度根本相似,也是根據(jù)壓痕單位面積所承受的載荷來(lái)計(jì)算硬度值的,所不同的是維氏硬度試驗(yàn)所用的壓頭是兩相對(duì)面夾角a為136.的金剛石四棱錐體.布氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是壓痕面積較大,其硬度值能反映材料在較大區(qū)域內(nèi)各組成相的 平

24、均性能.因此,布氏硬度檢驗(yàn)最適合測(cè)定灰鑄鐵、軸承合金等材料的硬度.壓痕大的另 一優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定,重復(fù)性高.布氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)是因壓痕直徑較大,一般不宜在成品件上直接進(jìn)行檢驗(yàn)；此外,對(duì)硬度不同的材料需要更換壓頭直徑D和載荷F,同時(shí)壓痕直徑的測(cè)量也比擬麻煩.洛氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便迅速,壓痕小,可對(duì)工件直接進(jìn)行檢驗(yàn)；采用不同標(biāo)尺,可測(cè)定各種軟硬不同和薄厚不一試樣的硬度.缺點(diǎn)是因壓痕較小,代表性差,尤其是 材料中的偏析及組織不均勻等情況,使所測(cè)硬度值的重復(fù)性差、分散度大,用不同標(biāo)尺測(cè) 得的硬度值即不能直接進(jìn)行比擬,又不能彼此互換.維氏硬度試驗(yàn)角錐壓痕清楚,采用對(duì)角線長(zhǎng)度計(jì)量,精確可靠；壓頭為

25、四棱錐體,當(dāng)載荷改變時(shí),壓入角恒定不變,因此可以任意選擇載荷,而不存在布氏硬度那種載荷F與壓球直徑D之間的關(guān)系約束.此外,維氏硬度也不存在洛氏硬度那種不同標(biāo)尺的硬度.2 .今有如下工作需測(cè)定硬度,試說(shuō)明選用何種硬度實(shí)驗(yàn)法為宜.(1) 滲碳層的硬度分布；顯微維氏硬度、顯微努氏、外表洛氏硬度(2)淬火鋼；洛氏硬度HRC(3)灰鑄鐵；布氏硬度HB(4)硬質(zhì)合金；洛氏硬度HRA、維氏硬度(5)鑒別鋼中的隱晶馬氏體與剩余奧氏體；顯微維氏硬度、顯微努氏(6)儀表小黃銅齒輪；(顯微)維氏硬度 HV(7)龍門刨床導(dǎo)軌；肖氏硬度一里氏硬度(8)氮化層；顯微維氏硬度、顯微努氏、外表洛氏硬度(9)火車圓彈簧；洛氏硬

26、度HRC、維氏硬度(10) 高速鋼刀具.洛氏硬度HRC3.在用壓入法測(cè)量硬度時(shí),試討論如下情況的誤差：(1)壓入點(diǎn)過(guò)于接近試樣端面；(2)壓入點(diǎn)過(guò)于接近其他測(cè)試點(diǎn)；(3)試樣太薄.試樣厚度應(yīng)大于壓入深度的10倍.壓痕中央距試樣邊緣2.5d,兩相鄰痕中央距離應(yīng)4d(d壓痕平均直徑).第6章 材料的沖擊韌性及低溫脆性一、填空題1 .測(cè)定W18Cr4V高速鋼、20鋼、灰鑄鐵、陶瓷材料、聚乙烯板的沖擊韌性,要開缺口的是,不需開缺口的是 .2 .同一材料分別采用拉伸和扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)方法,測(cè)得的tk較低的是 ;假設(shè)試樣分別制成光滑試樣和缺口試樣,都采用拉伸試驗(yàn),測(cè)得的 tk較低的是 .二、名詞解釋(1)沖擊吸收

27、功 (2)沖擊韌性(3)低溫脆性 (4)韌脆轉(zhuǎn)變溫度三、簡(jiǎn)做題1、什么是沖擊韌性用于測(cè)定沖擊韌性的試件有哪兩種主要形式測(cè)定的沖擊韌性如何表示2、什么是低溫脆性在哪些材料中容易發(fā)生低溫脆性3、說(shuō)明以下力學(xué)性能指標(biāo)的意義：(1) Aku、Akv (2)ku、 kv (3) FATT50 (4) NDT (5) FTE (6) FTP4、簡(jiǎn)述影響沖擊韌性和韌脆轉(zhuǎn)變溫度的內(nèi)在因素與外在因素第7章材料的疲勞性能一、填空題1 .疲勞斷裂的過(guò)程包括裂紋萌生、擴(kuò)展 和 斷裂 三個(gè)階段.2 .低碳鋼典型的疲勞斷口上有疲勞源、疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)和瞬時(shí)斷裂區(qū)斷裂特征區(qū).3 .疲勞裂紋一般發(fā)源于構(gòu)件的外表缺陷 處.4 .貝紋線是疲勞裂紋擴(kuò)展 區(qū)的宏觀特征;疲勞