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1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)7詞匯表:(不少于50個(gè))1 力學(xué)性能:2 拉伸曲線:3 強(qiáng)度:。4 硬度:金屬形的能力。5 塑性:金屬材料產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。6 彈性模量:彈性變形階段的斜率,表征材料抵抗彈性變形的能力。7 比例極限:材料保持正比例變形關(guān)系的最大應(yīng)力。8 彈性極限:材料發(fā)生彈性變形,而不產(chǎn)生塑性變形的最大應(yīng)力。9 屈服強(qiáng)度:材料產(chǎn)生塑性變形的最小應(yīng)力。10 抗拉強(qiáng)度:材料斷裂前承受的最大應(yīng)力,由斷裂前的最大載荷除以原始截面積得到。11 真實(shí)斷裂強(qiáng)度:材料斷裂處承受的應(yīng)力。12 頸縮:均勻塑性變形后,發(fā)生非均勻變形,而導(dǎo)致應(yīng)變集中的區(qū)域。13 工程應(yīng)力:載荷除以試樣的原始截面積。14 工
2、程延伸率:伸長(zhǎng)量除以試樣的原始長(zhǎng)度。15 真應(yīng)力:載荷除以試樣的真實(shí)面積。16 真應(yīng)變:伸長(zhǎng)量與實(shí)時(shí)樣品長(zhǎng)度的比值。17 工程斷面收縮率:斷面收縮量除以原始截面積。18 壓入硬度:采用高硬度的壓頭壓入待測(cè)物體表面表征材料硬度的方法。19 布氏硬度:采用金剛石球或淬火鋼球壓入待測(cè)物體表面,單位面積上的載荷。測(cè)量過(guò)程需要滿足幾何相似性。20 維氏硬度:采用對(duì)角136度的金剛石四棱錐壓入待測(cè)物體表面,單位面積上的載荷。21 顯微硬度:小載荷下的維氏硬度,載荷一般小于200g。22 洛氏硬度:采用120度的金剛石圓錐壓入待測(cè)物體表面,用深度表征材料的硬度。23 HRC:C級(jí)洛氏硬度。24 表面洛氏硬度
3、:小載荷洛氏硬度。25 壓痕:壓入法測(cè)量硬度過(guò)程后,留在待測(cè)物體表面的痕跡。26 彈性變形:可完全恢復(fù)的應(yīng)變。27 彈性后效:快速加卸載時(shí)應(yīng)變落后于應(yīng)力的現(xiàn)象。28 循環(huán)韌性:周期性快速加卸載時(shí)材料內(nèi)吸收的彈性能。29 塑性變形:產(chǎn)生不可逆應(yīng)變的變形。30 位錯(cuò)滑移:位錯(cuò)沿著滑移面和滑移方向運(yùn)動(dòng)。31 孿晶:外形對(duì)稱,好象由兩個(gè)相同晶體對(duì)接起來(lái)的晶體;內(nèi)部原子排列呈鏡面對(duì)稱于結(jié)合面。孿晶可分為自然孿晶和形變孿晶。32 派納力:位錯(cuò)在晶體內(nèi)運(yùn)動(dòng)的摩擦力。33 物理屈服:彈性變形結(jié)束后應(yīng)力突然上升,隨后發(fā)生應(yīng)力陡降,并在此低的應(yīng)力下發(fā)生持續(xù)應(yīng)變的現(xiàn)象,比如退火低碳鋼。34 應(yīng)變時(shí)效:發(fā)生物理屈服現(xiàn)
4、象的材料,應(yīng)變超過(guò)屈服平臺(tái)后,在低溫或高溫下保持一定時(shí)間后再次變形,發(fā)生屈服強(qiáng)度升高,而塑性韌性降低的現(xiàn)象。35 上屈服點(diǎn):物理屈服曲線中,彈性變形后、屈服平臺(tái)形成前的應(yīng)力最高點(diǎn)。36 下屈服點(diǎn):物理屈服曲線中屈服平臺(tái)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。37 柯氏氣團(tuán):材料中的間隙原子偏聚到位錯(cuò)周?chē)纬傻尼斣诲e(cuò)狀態(tài)。38 應(yīng)力狀態(tài)系數(shù):最大剪切應(yīng)力與最大正應(yīng)力的比值。39 第1強(qiáng)度理論:斷裂的最大正應(yīng)力判據(jù)。金屬承受的最大正應(yīng)力大于單向拉伸時(shí)的斷裂強(qiáng)度f(wàn),由于第一主應(yīng)力就是最大正應(yīng)力,因此斷裂條件為: 1f。40 第2強(qiáng)度理論:斷裂的最大正應(yīng)變理論。認(rèn)為材料斷裂的條件是材料的最大正應(yīng)變超過(guò)了材料單向拉伸斷裂時(shí)材料的
5、極限正應(yīng)變f。由于第一主應(yīng)變就是最大正應(yīng)變,因此斷裂條件為: 1f41 第3強(qiáng)度理論:復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的塑性變形條件。認(rèn)為材料受到的最大切應(yīng)力達(dá)到單向拉伸時(shí)的剪切屈服強(qiáng)度時(shí),材料就發(fā)生屈服。42 強(qiáng)化:提高位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力,提高金屬屈服強(qiáng)度。43 細(xì)晶強(qiáng)化:晶粒尺寸減小導(dǎo)致屈服強(qiáng)度提高的現(xiàn)象。44 位錯(cuò)塞積群:位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受到阻礙后,后續(xù)同號(hào)位錯(cuò)繼續(xù)運(yùn)動(dòng),形成的同號(hào)位錯(cuò)依次排列的現(xiàn)象。45 HallPetch公式:sikD-1/246 固溶強(qiáng)化:間隙或置換固溶原子與位錯(cuò)交互作用,導(dǎo)致材料屈服強(qiáng)度提高的現(xiàn)象。47 叢聚區(qū):原子局部偏聚區(qū)。48 第二相強(qiáng)化:基體中第二相物質(zhì)導(dǎo)致基體屈服強(qiáng)度提高現(xiàn)象。49 彌
6、散第二相:尺寸遠(yuǎn)小于基體晶粒尺寸的第二相。50 大塊聚集型第二相:尺寸與基體晶粒尺寸可類(lèi)比的第二相。51 加工硬化:通過(guò)應(yīng)變使金屬屈服強(qiáng)度提高的現(xiàn)象。52 變形協(xié)調(diào)位錯(cuò):基體和第二相變形不協(xié)調(diào),在第二相附近產(chǎn)生的位錯(cuò)。53 形變強(qiáng)化指數(shù):真應(yīng)力與真應(yīng)變之間的關(guān)系:S=ken,n形變強(qiáng)化指數(shù)54 時(shí)效:固溶淬火后形成過(guò)飽和固溶態(tài),在室溫或高溫下析出第二相的過(guò)程。55 欠時(shí)效:時(shí)效初期的狀態(tài),材料硬度逐漸升高(Al-Cu中形成銅的叢聚區(qū),共格,容易變形)。56 峰時(shí)效:材料硬度最高的時(shí)效狀態(tài)(Al-Cu 中CuAl2 彌散分布,細(xì)小,共格關(guān)系部分遭到破壞,部分可變形)。57 過(guò)時(shí)效:時(shí)效后期,析出
7、相尺寸長(zhǎng)大,硬度逐漸降低(Al-Cu 中CuAl2 長(zhǎng)大,共格關(guān)系破壞,難以變形,位錯(cuò)只能繞過(guò))。58 韌性斷裂:斷裂前產(chǎn)生明顯宏觀塑性變形的斷裂方式。59 脆性斷裂:斷裂前不產(chǎn)生明顯宏觀塑性變形的斷裂方式。60 正斷:斷裂的表面垂直于最大正應(yīng)力的斷裂方式。61 切斷:斷裂的表面平行于最大切應(yīng)力方向的斷裂方式。62 穿晶斷裂:裂紋沿晶粒內(nèi)部擴(kuò)展導(dǎo)致的斷裂方向。63 沿晶斷裂:裂紋沿晶界擴(kuò)展導(dǎo)致的斷裂。64 切離:斷面收縮率達(dá)到100的斷裂方式。65 微孔聚集型斷裂:斷裂過(guò)程經(jīng)歷微孔的形成、微孔經(jīng)切離方式而連接的斷裂方式。66 韌窩:微孔聚集型斷裂方式中裂紋形成后經(jīng)歷外應(yīng)力方向的伸長(zhǎng)和垂直于外應(yīng)
8、力方向的切離斷裂而形成的、凹形形貌。67 撕裂棱:微孔聚聚型斷裂方式中裂紋經(jīng)切離過(guò)程而形成的尖銳線狀形貌,構(gòu)成韌窩的邊界。68 解理斷裂:裂紋沿特定晶面形成并擴(kuò)展而導(dǎo)致的斷裂,為脆性斷裂的一種。69 河流花樣:解理裂紋形成后沿不同高度的同一晶面族擴(kuò)展、連接而形成的類(lèi)似河流狀的斷口形貌。70 準(zhǔn)解理斷裂:發(fā)生在含有高密度彌散分布的碳化物質(zhì)點(diǎn)的鋼中,裂紋在第二相質(zhì)點(diǎn)處形成、并向外放射狀擴(kuò)展,形成河流花樣。71 應(yīng)力集中:局部的應(yīng)力升高現(xiàn)象。72 平面應(yīng)力:只有二向主應(yīng)力的應(yīng)力狀態(tài),容易導(dǎo)致塑性變形。73 平面應(yīng)變:只有兩向主應(yīng)變的應(yīng)力狀態(tài)。74 缺口強(qiáng)化:發(fā)生在能夠發(fā)生全面屈服變形(或大部分區(qū)域發(fā)
9、生塑性變形)的缺口試樣中,由于塑性變形區(qū)的應(yīng)力高于材料的屈服強(qiáng)度,而導(dǎo)致缺口斷裂強(qiáng)度提高的現(xiàn)象,屬于幾何強(qiáng)化,不能作為強(qiáng)化手段使用。75 沖擊試驗(yàn):采用機(jī)械載荷沖擊試樣,測(cè)試材料沖擊韌性、缺口敏感性或低溫脆性的試驗(yàn)方法。76 沖擊韌性:表征材料在斷裂過(guò)程中吸收沖擊能力的能力,常用Ak值表示。77 AK值:沖擊試樣沖擊過(guò)程單位面積吸收的能量。78 低溫脆性:溫度降低導(dǎo)致材料脆性斷裂傾向提高的現(xiàn)象,一般發(fā)生在bcc和hcp結(jié)構(gòu)的金屬中。79 韌脆轉(zhuǎn)變溫度:材料韌性斷裂和脆性斷裂轉(zhuǎn)變的溫度。80 Griffith理論:Griffith采用能量方式得到的含裂紋試樣的斷裂應(yīng)力理論。81 裂紋面:裂紋的延
10、長(zhǎng)面。82 I型裂紋:裂紋面與應(yīng)力方向垂直的裂紋。83 II型裂紋:裂紋面與應(yīng)力方向平行,裂紋傾向于滑開(kāi)的裂紋。84 III型裂紋:裂紋面與應(yīng)力方向平行,裂紋傾向于撕開(kāi)的裂紋。85 應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子:表征裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)弱的參量。86 平面應(yīng)變斷裂韌性:樣品斷裂時(shí)處于平面應(yīng)變應(yīng)力條件下測(cè)量的斷裂韌性值。87 平面應(yīng)力斷裂韌性:樣品斷裂時(shí)處于平面應(yīng)力條件下測(cè)量的斷裂韌性值。88 疲勞:交變的載荷導(dǎo)致材料發(fā)生破壞的現(xiàn)象。89 應(yīng)力比:疲勞載荷的最小值與最大值的比值。90 貝紋線:疲勞裂紋擴(kuò)展過(guò)程中由于突然停機(jī)、開(kāi)機(jī)或環(huán)境條件的變化,使疲勞斷口上出現(xiàn)的條紋。91 疲勞條帶:疲勞裂紋擴(kuò)展過(guò)程中對(duì)應(yīng)于一個(gè)
11、應(yīng)力循環(huán)、或多個(gè)應(yīng)力循環(huán),疲勞裂紋擴(kuò)展留下的條紋。92 疲勞源:疲勞裂紋萌生區(qū)。93 Paris公式:疲勞裂紋擴(kuò)展穩(wěn)態(tài)區(qū)中疲勞裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子幅的關(guān)系。94 疲勞極限:光滑試樣不發(fā)生疲勞斷裂的最大應(yīng)力。95 疲勞曲線:疲勞斷裂周次與疲勞應(yīng)力的關(guān)系。96 疲勞裂紋擴(kuò)展門(mén)檻值:含裂紋試樣疲勞裂紋不擴(kuò)展的最大應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子幅。97 近門(mén)檻區(qū):疲勞裂紋擴(kuò)展低速區(qū)。98 高周疲勞:應(yīng)力低于金屬屈服強(qiáng)度、疲勞斷裂前發(fā)生107-108以上周次的疲勞形式。99 低周疲勞:應(yīng)力大于金屬屈服強(qiáng)度、疲勞斷裂前發(fā)生小于102-105周次的疲勞形式。100 Paris區(qū):疲勞裂紋擴(kuò)展穩(wěn)態(tài)區(qū),可以用Paris
12、公式描述。101 駐留滑移帶:相對(duì)于外加疲勞載荷,晶體取向較好的晶粒中優(yōu)先發(fā)生位錯(cuò)滑移而形成的條帶。102 循環(huán)硬化:交變載荷作用下,材料發(fā)生塑性變形后,相同應(yīng)變量條件下應(yīng)力增大的現(xiàn)象。103 循環(huán)軟化:交變載荷作用下,材料發(fā)生塑性變形后,相同應(yīng)變量條件下應(yīng)力減小的現(xiàn)象。104 包申格效應(yīng):反向加載導(dǎo)致材料屈服強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。105 熱疲勞:溫度變化導(dǎo)致的材料疲勞現(xiàn)象。106 振動(dòng)疲勞:振動(dòng)載荷作用導(dǎo)致的材料疲勞現(xiàn)象。107 擠出脊:交變載荷作用下形成的材料擠出樣品表面的區(qū)域。108 摩擦:相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體表面間的相互阻礙作用現(xiàn)象。109 磨損:機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦表面的物質(zhì)逐漸損耗,
13、使零件尺寸、形狀和位置精度以及表面質(zhì)量發(fā)生變化的現(xiàn)象。110 潤(rùn)滑:減輕摩擦和磨損所應(yīng)采取的措施。111 滑動(dòng)摩擦:物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生的作用。112 滾動(dòng)摩擦:物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)滾動(dòng)而產(chǎn)生的作用。113 干摩擦:兩零件表面直接接觸后,因?yàn)槲⒂^局部壓力高而形成許多冷焊點(diǎn),運(yùn)動(dòng)時(shí)被剪切的現(xiàn)象。114 粘著:兩個(gè)摩擦表面接觸時(shí),在外載荷作用下只有表面上少數(shù)微凸起處接觸,接觸點(diǎn)上的應(yīng)力很大,產(chǎn)生彈性變形,進(jìn)而產(chǎn)生塑性變形使接觸面積增大。接觸點(diǎn)上的氧化膜被壓碎,致使兩個(gè)摩擦表面金屬分子相互吸引和擴(kuò)散而溶合,形成接觸點(diǎn)處兩種金屬冷焊現(xiàn)象。115 邊界摩擦:運(yùn)動(dòng)副表面有一層厚度b問(wèn)
14、題84: 說(shuō)明低溫脆性的影響因素。解答:1)晶體學(xué)特性。 晶體結(jié)構(gòu):f.c.c不存在低溫脆性。b.c.c和某些h.c.p的低溫脆性嚴(yán)重。位錯(cuò):位錯(cuò)寬度大,不顯示低溫脆性。層錯(cuò)能,韌性。形成柯氏氣團(tuán),韌性。2)冶金因素(1)溶質(zhì)元素 間隙原子,使韌性下降。 置換式溶質(zhì),對(duì)韌性影響不明顯 雜質(zhì)元素S、P、As、Sn 使韌性下降(2)顯微組織 a)晶粒大小 b)金相組織 回火索氏體貝氏體珠光體,韌性下降 第二相(大小、形態(tài)、數(shù)量、分布)3)外部因素1、溫度 鋼的“藍(lán)脆”525550(鋼的氧化色為藍(lán)色) C、N原子擴(kuò)散形成柯氏氣團(tuán)。 2、加載速率 加載速率,脆性,韌脆轉(zhuǎn)變溫度Tk ; 3、試樣尺寸和形
15、狀 試樣增厚,Tk(表面上的拉壓應(yīng)力最大); 帶缺口/不帶缺口時(shí),脆性及Tk不同。問(wèn)題85: 結(jié)合缺口試樣沖擊過(guò)程中裂紋形成和萌生過(guò)程,說(shuō)明缺口載荷位移曲線與斷口特征之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系.解答: PGY之前,彈性變形 PGY后,塑性變形;載荷增大到Pmax,塑性變形區(qū)逐漸擴(kuò)展到整個(gè)缺口面(塑性區(qū)為圖中紅色虛線和缺口面之間面積); 在Pmax附近,應(yīng)力最大點(diǎn)位于紅色虛線上;因此在此處產(chǎn)生裂紋;隨后裂紋向前和向后同時(shí)擴(kuò)展;擴(kuò)展機(jī)制是微孔聚集型,形成圖中“腳跟形纖維狀區(qū)”;此過(guò)程中材料承載面積減小,載荷逐漸下降到PF。 載荷達(dá)到PF后,裂紋迅速以解理斷裂方式快速擴(kuò)展,在材料中形成“放射形結(jié)晶狀區(qū)”;這時(shí)材
16、料承載面積迅速減小,載荷也迅速降低到PD。 載荷達(dá)到PD后,裂紋擴(kuò)展到樣品邊緣,產(chǎn)生平面應(yīng)力狀態(tài),形成剪切唇區(qū)。問(wèn)題86: 液氮罐為什么采用奧氏體鋼制造,而不能采用低碳鋼制造?解答:奧氏體在液氮溫度下沒(méi)有低溫脆性轉(zhuǎn)變。問(wèn)題87: 為什么沖擊韌性不具有可設(shè)計(jì)性?解答:斷裂過(guò)程包括彈性變形、塑性變形和斷裂。沖擊過(guò)程吸收的能量為以上所有過(guò)程能量的總和。因此“Ak值不具有明確的物理意義”。問(wèn)題88: 沖擊韌性及其作用?解答:1、表征材料在沖擊載荷作用下,吸收塑性變形功和斷裂功的大小。 AkU/F,U為沖擊過(guò)程吸收的能量,F(xiàn)為缺口面積。 Ak單位,J/cm2;或kgf/cm22、作用(1)揭示冶金缺陷的
17、影響;(2)對(duì)s大致相同的材料,評(píng)定缺口敏感性。(3)評(píng)定低溫脆性傾向。問(wèn)題89: 說(shuō)明KIc的基本原理及對(duì)試樣尺寸的要求解答:試樣處于平面應(yīng)變狀態(tài)。問(wèn)題90: 平面應(yīng)變斷裂韌性(KIc)的意義和測(cè)量方法解答:表征金屬抵抗裂紋擴(kuò)展的能力。采用三點(diǎn)彎曲或緊湊拉伸試樣,保證樣品應(yīng)力狀態(tài)主要處于平面應(yīng)變狀態(tài),測(cè)量樣品斷裂對(duì)應(yīng)的載荷,由裂紋長(zhǎng)度和樣品尺寸計(jì)算得到。計(jì)算結(jié)果需要進(jìn)行驗(yàn)證。問(wèn)題91: 有一大型板狀構(gòu)件,具有20mm長(zhǎng)的I型穿透型裂紋,構(gòu)件材料的屈服強(qiáng)度1200MPa,承受900 MPa的平均拉應(yīng)力,計(jì)算其應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子KI及屈服區(qū)寬度R0。解答:168MPam1/2,2.2mm問(wèn)題92:
18、有一車(chē)軸平均工作拉應(yīng)力150MPa,在40下材料的屈服強(qiáng)度為300MPa,KIc62MPam1/2。問(wèn)在這種情況下允許表面存在增多深的半橢圓裂紋?解答:45mm問(wèn)題93: 影響斷裂韌性的因素?解答: 1、材料因素(內(nèi)在因素) 晶體特征 (晶體結(jié)構(gòu)、位錯(cuò)) 化學(xué)成分 顯微組織(晶粒大小,各相,第二相,夾雜) 處理工藝(熱處理、強(qiáng)化處理)2、(外因)環(huán)境因素 溫度、應(yīng)變速度等。問(wèn)題94: 敘述低應(yīng)力脆斷的原因及在強(qiáng)度設(shè)計(jì)方面防止低應(yīng)力脆斷的方法解答:采用斷裂強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法。問(wèn)題95: 應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子與應(yīng)力有什么區(qū)別?解答:同為狀態(tài)參量,復(fù)合參量,有效描述裂紋尖端受力狀態(tài)問(wèn)題96: 敘述影響裂紋尖端塑
19、性區(qū)尺寸的因素解答:根據(jù)I型裂紋尖端塑性區(qū)尺寸的表達(dá)式,看出影響因素:1)所受應(yīng)力的影響,應(yīng)力越大,塑性區(qū)尺寸越大;2)試樣幾何形狀,不同的幾何形狀有不同的y值3)裂紋長(zhǎng)度的影響,長(zhǎng)度越長(zhǎng),塑性區(qū)尺寸越大;4)應(yīng)力狀態(tài)的影響,分清平面應(yīng)力狀態(tài)和平面應(yīng)變狀態(tài)的區(qū)別。問(wèn)題97: 分析斷裂韌性與沖擊韌性的異同點(diǎn)及其相互關(guān)系解答:概念差別;測(cè)試方法差別;物理意義差別。都描述了材料的韌性。問(wèn)題98: 敘述Griffith強(qiáng)度理論分析斷裂問(wèn)題的思路解答:(1)出發(fā)點(diǎn)能量觀點(diǎn):材料中已存在裂紋;局部應(yīng)力集中;裂紋擴(kuò)展(增加新的表面),降低系統(tǒng)彈性(2)格雷菲斯模型a)單位厚度、無(wú)限寬薄板,僅施加一拉應(yīng)力(平
20、面應(yīng)力)。 在沒(méi)有裂紋時(shí),板內(nèi)任何一點(diǎn)都受到拉應(yīng)力作用,儲(chǔ)存彈性能,單位面積材料儲(chǔ)存的彈性能為:b)在板內(nèi)引入一長(zhǎng)度為2a,垂直于應(yīng)力方向的裂紋。此時(shí)引入裂紋的區(qū)域,將釋放彈性能(釋放的能量,前面加負(fù)號(hào))c)裂紋形成產(chǎn)生新表面所需要的能量 W=4a (有兩個(gè)表面)總能量問(wèn)題99: 通常純鐵的s2J/m2,E2105 MPa,a02.51010m,試求其理論斷裂強(qiáng)度m。解答:4104MPa問(wèn)題100: 有一材料E21011N/m2, s8 J/m2,計(jì)算在7107 N/m2的應(yīng)力作用下,該材料中能擴(kuò)展的裂紋最小長(zhǎng)度。解答:0.4mm問(wèn)題101: 典型疲勞斷口的宏觀特征是什么?如何從這些特征判斷疲勞源和裂紋萌生方向?解答:1、疲勞源 裂紋的萌生地;裂紋處在亞穩(wěn)擴(kuò)展過(guò)程中。由于應(yīng)力交變,斷面摩擦而光亮。隨應(yīng)力狀態(tài)及其大小的不同,可有一個(gè)或幾個(gè)疲勞源。 2、疲勞區(qū)(貝紋區(qū)) 斷面比較光滑,并分布有貝紋線。循環(huán)應(yīng)力低,材料韌性好,疲勞區(qū)大,貝紋線細(xì)、明顯。有時(shí)在
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