工程材料力學性能

1、.：.；第二版課后答案第一章資料單向靜拉伸載荷下的力學性能一、 解釋以下名詞滯彈性：在外加載荷作用下，應變落后于應力景象。靜力韌度：資料在靜拉伸時單位體積材科從變形到斷裂所耗費的功。彈性極限：試樣加載后再卸裁，以不出現(xiàn)殘留的永久變形為規(guī)范，資料可以完全彈性恢復的最高應力。比例極限：應力應變曲線上符合線性關系的最高應力。包申格效應：指原先經過少量塑性變形，卸載后同向加載，彈性極限(P)或屈服強度(S)添加；反向加載時彈性極限(P)或屈服強度(S)降低的景象。解理斷裂：沿一定的晶體學平面產生的快速穿晶斷裂。晶體學平面解理面，普通是低指數(shù)，外表能低的晶面。解理面：在解理斷裂中具有低指數(shù)，外表能低的晶

2、體學平面。韌脆轉變：資料力學性能從韌性形狀轉變到脆性形狀的景象沖擊吸收功明顯下降，斷裂機理由微孔聚集型轉變微穿晶斷裂，斷口特征由纖維狀轉變?yōu)榻Y晶狀。靜力韌度：資料在靜拉伸時單位體積資料從變形到斷裂所耗費的功叫做靜力韌度。是一個強度與塑性的綜合目的，是表示靜載下資料強度與塑性的最正確配合。 二、金屬的彈性模量主要取決于什么?為什么說它是一個對構造不敏感的力學性能目的?答案：金屬的彈性模量主要取決于金屬鍵的本性和原子間的結合力，而資料的成分和組織對它的影響不大，所以說它是一個對組織不敏感的性能目的，這是彈性模量在性能上的主要特點。改動資料的成分和組織會對資料的強度(如屈服強度、抗拉強度)有顯著影響

3、，但對資料的剛度影響不大。三、什么是包辛格效應，如何解釋，它有什么實踐意義?答案：包辛格效應就是指原先經過變形，然后在反向加載時彈性極限或屈服強度降低的景象。特別是彈性極限在反向加載時幾乎下降到零，這闡明在反向加載時塑性變形立刻開場了。 包辛格效應可以用位錯實際解釋。第一，在原先加載變形時，位錯源在滑移面上產生的位錯遇到妨礙，塞積后便產生了背應力，這背應力反作用于位錯源，當背應力(取決于塞積時產生的應力集中)足夠大時，可使位錯源停頓開動。背應力是一種長程(晶?；蛭诲e胞尺寸范圍)內應力，是金屬基體平均內應力的度量。由于預變形時位錯運動的方向和背應力的方向相反，而當反向加載時位錯運動的方向與原來的

4、方向相反了，和背應力方向一致，背應力協(xié)助 位錯運動，塑性變描畫易了，于是，經過預變形再反向加載，其屈服強度就降低了。這普通被以為是產生包辛格效應的主要緣由。其次，在反向加載時，在滑移面上產生的位錯與預變形的位錯異號，要引起異號位錯消毀，這也會引起資料的軟化，屈服強度的降低。 實踐意義：在工程運用上，首先是資料加工成型工藝需求思索包辛格效應。其次，包辛格效應大的資料，內應力較大。另外包辛格效應和資料的疲勞強度也有親密關系，在高周疲勞中，包辛格效應小的疲勞壽命高，而包辛格效應大的，由于疲勞軟化也較嚴重，對高周疲勞壽命不利?？梢詮暮恿骰拥姆础昂恿鞣较蛉ひ捔鸭y源。解理斷裂是典型的脆性斷裂的代表，微

5、孔聚集斷裂是典型的塑性斷裂。5.影響屈服強度的要素與以下三個方面相聯(lián)絡的要素都會影響到屈服強度位錯增值和運動晶粒、晶界、第二相等外界影響位錯運動的要素主要從內因和外因兩個方面思索一 影響屈服強度的內要素1金屬本性和晶格類型結合鍵、晶體構造單晶的屈服強度從實際上說是使位錯開場運動的臨界切應力，其值與位錯運動所遭到的阻力晶格阻力派拉力、位錯運動交互作用產生的阻力決議。派拉力：位錯交互作用力a是與晶體本性、位錯構造分布相關的比例系數(shù)，L是位錯間距。2晶粒大小和亞構造晶粒小晶界多妨礙位錯運動位錯塞積提供應力位錯開動 產生宏觀塑性變形 。晶粒減小將添加位錯運動妨礙的數(shù)目，減小晶粒內位錯塞積群的長度，使屈

6、服強度降低細晶強化。屈服強度與晶粒大小的關系： 霍爾派奇Hall-Petch) s= i+kyd-1/23溶質元素參與溶質原子間隙或置換型固溶體溶質原子與溶劑原子半徑不一樣產生晶格畸變產生畸變應力場與位錯應力場交互運動 使位錯受阻提高屈服強度 固溶強化 。4第二相彌散強化，沉淀強化 不可變形第二相提高位錯線張力繞過第二相留下位錯環(huán) 兩質點間距變小 流變應力增大。不可變形第二相位錯切過產生界面能，使之與機體一同產生變形，提高了屈服強度。彌散強化：第二相質點彌散分布在基體中起到的強化作用。沉淀強化：第二相質點經過固溶后沉淀析出起到的強化作用。二 影響屈服強度的外要素1.溫度普通的規(guī)律是溫度升高，屈

7、服強度降低。緣由：派拉力屬于短程力，對溫度非常敏感。2.應變速率應變速率大，強度添加。,t= C1()m3應力形狀切應力分量越大，越有利于塑性變形，屈服強度越低。缺口效應：試樣中“缺口的存在，使得試樣的應力形狀發(fā)生變化，從而影響資料的力學性能的景象。9.試列舉細晶強化能強化金屬又不降低塑性的方法。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？韌性斷裂：是斷裂前產生明顯宏觀塑性變形的斷裂特征：斷裂面普通平行于最大切應力與主應力成45度角。斷口成纖維狀塑變中微裂紋擴展和銜接，灰暗色反光才干弱。斷口三要素：纖維區(qū)、放射區(qū)、剪切唇這三個區(qū)域的比例關系與資料韌斷性能有關。塑性好，放射線粗大塑性

8、差，放射線變細乃至消逝。脆性斷裂：斷裂前根本不發(fā)生塑性變形的，突發(fā)的斷裂。特征：斷裂面與正應力垂直，斷口平齊而光滑，呈放射狀或結晶狀。留意：脆性斷裂也產生微量塑性變形。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)絡和區(qū)別。格雷菲斯裂紋實際是根據(jù)熱力學原理，用能量平衡彈性能的降低與外表能的添加相平衡的方法推到出了裂紋失穩(wěn)擴展的臨界條件。該條件是是斷裂發(fā)生的必要條件，但并不意味著一定會斷裂。該斷裂判據(jù)為：裂紋擴展的充分條件是其尖端應力要大于等于理結論裂強度。是經過力學方法推到的斷裂判據(jù)該應力斷裂判據(jù)為：對比這兩個判據(jù)可知：當3a0時，必要條件和充分條件相當

9、3a0時，滿足充分條件就可行同時也滿足必要條件25.試根據(jù)方程討論下述要素對金屬資料韌脆轉變的影響？資料成分：rs有效外表能，主要是塑性變形功，與有效滑移系數(shù)目和可動位錯有關具有fcc構造的金屬有效滑移系和可動位錯的數(shù)目都比較多，易于塑性變形，不易脆斷。凡參與合金元素引起滑移系減少、孿生、位錯釘扎的都添加脆性；假設合金中構成粗大第二相也使脆性添加。雜質：聚集在晶界上的雜質會降低資料的塑性，發(fā)生脆斷。溫度：i-位錯運動摩擦阻力。其值高，資料易于脆斷。bcc金屬具有低溫脆斷景象，由于i隨著溫度的減低而急劇添加，同時在低溫下，塑性變形一孿生為主，也易于產生裂紋。故低溫脆性大。晶粒大小：d值小位錯塞積

10、的數(shù)目少，而且晶界多。故裂紋不易產生，也不易擴展。所以細晶組織有抗脆斷性能。應力形狀：減小切應力與正應力比值的應力形狀都將添加金屬的脆性加載速度加載速度大，金屬會發(fā)生韌脆轉變。解釋以下名詞。 1 彈性比功：金屬資料吸收彈性變形功的才干，普通用金屬開場塑性變形前單位體積吸收的最大彈性變形 功表示。 2滯彈性：金屬資料在彈性范圍內快速加載或卸載后，隨時間延伸產生附加彈性應變的景象稱為滯彈性， 滯彈性也就是應變落后于應力的景象。 3循環(huán)韌性：金屬資料在交變載荷下吸收不可逆變形功的才干稱為循環(huán)韌性。4包申格效應：金屬資料經過預先加載產生少量塑性變形，卸載后再同向加載，規(guī)定剩余伸長應力添加； 反向加載，

11、規(guī)定剩余伸長應力降低的景象。 5解理刻面：這種大致以晶粒大小為單位的解理面稱為解理刻面。6塑性：金屬資料斷裂前發(fā)生不可逆永久塑性變形的才干。韌性：指金屬資料斷裂前吸收塑性變形功和斷裂功的才干。 7.解理臺階：當解理裂紋與螺型位錯相遇時，便構成一個高度為 b 的臺階。 8.河流花樣： 河流花樣 解理臺階沿裂紋前端滑動而相互集合,同號臺階相互集合長大,當集合臺階高度足夠大時,便成 為河流花樣。是解理臺階的一種標志。 9.解理面：是金屬資料在一定條件下，當外加正應力到達一定數(shù)值后，以極快速率沿一定晶體學平面產生 解理面 的穿晶斷裂，因與大理石斷裂類似，故稱此種晶體學平面為解理面。 10.穿晶斷裂：穿

12、晶斷裂的裂紋穿過晶內，可以是韌性斷裂，也可以是脆性斷裂。沿晶斷裂：裂紋沿晶界擴展，多數(shù)是脆性斷裂。 11.韌脆轉變：具有一定韌性的金屬資料當?shù)陀谀骋粶囟赛c時，沖擊吸收功明顯下降，斷裂方式由原來的韌 韌脆轉變 性斷裂變?yōu)榇嘈詳嗔眩@種景象稱為韌脆轉變1何謂拉伸斷口三要素？影響宏觀拉伸斷口性態(tài)的要素有哪些？ 答：宏觀斷口呈杯錐形，由纖維區(qū)、放射區(qū)和剪切唇三個區(qū)域組成，即所謂的斷口特征三要素。上述 斷口三區(qū)域的形狀、大小和相對位置，因試樣外形、尺寸和金屬資料的性能以及實驗溫度、加載速率 和受力形狀不同而變化。第二章金屬在其他靜載荷下的力學性能1、解釋以下名詞： 1應力形狀軟性系數(shù)資料最大切應力與最大

13、正應力的比值，記為。 2缺口效應缺口資料在靜載荷作用下，缺口截面上的應力形狀發(fā)生的變化。 3缺口敏感度金屬資料的缺口敏感性目的，用缺口試樣的抗拉強度與等截面尺寸光滑試樣的抗拉強度的比值表示。 4布氏硬度用鋼球或硬質合金球作為壓頭，采用單位面積所接受的實驗力計算而得的硬度。 5洛氏硬度采用金剛石圓錐體或小淬火鋼球作壓頭，以丈量壓痕深度所表示的硬度。 6維氏硬度以兩相對面夾角為。的金剛石四棱錐作壓頭，采用單位面積所接受的實驗力計算而得的硬度。 7努氏硬度采用兩個對面角不等的四棱錐金剛石壓頭，由實驗力除以壓痕投影面積得到的硬度。 8肖氏硬度采動載荷實驗法，根據(jù)重錘回跳高度表證的金屬硬度。 9里氏硬度

14、采動載荷實驗法，根據(jù)重錘回跳速度表證的金屬硬度。2、闡明以下力學性能目的的意義 1資料的抗壓強度 2資料的抗彎強度 3資料的改動屈服點 4資料的抗扭強度 5資料的抗拉強度 6NSR資料的缺口敏感度 7HBS壓頭為淬火鋼球的資料的布氏硬度 8HBW壓頭為硬質合金球的資料的布氏硬度 9HRA資料的洛氏硬度 HRB資料的洛氏硬度 HRC資料的洛氏硬度 HV資料的維氏硬度 HK資料的努氏硬度 HS資料的肖氏硬度 HL資料的里氏硬度三、缺口沖擊韌性實驗能評定那些資料的低溫脆性?那些資料不能用此方法檢驗和評定？ 答案：缺口沖擊韌性實驗能評定的資料是低、中強度的體心立方金屬以及Bb，Zn，這些資料的沖擊韌性

15、對溫度是很敏感的。對高強度鋼、鋁合金和鈦合金以及面心立方金屬、陶瓷資料等不能用此方法檢驗和評定。四、在評定資料的缺口敏感應時，什么情況下宜選用缺口靜拉伸實驗?什么情況下宜選用缺口偏斜拉伸?什么情況下那么選用缺口靜彎實驗? 答案：缺口靜拉伸實驗主要用于比較淬火低中溫回火的各種高強度鋼，各種高強度鋼在屈服強度小于1200MPa時，其缺口強度均隨著資料屈服強度的提高而升高；但在屈服強度超越1200MPa以上時，那么表現(xiàn)出不同的特性，有的開場降低，有的還呈上升趨勢。 缺口偏斜拉伸實驗就是在更苛刻的應力形狀和實驗條件下，來檢驗與對比不同資料或不同工藝所表現(xiàn)出的性能差別。 缺口試樣的靜彎實驗那么用來評定或

16、比較構造鋼的缺口敏感度和裂紋敏感度。7.闡明布氏硬度、洛氏硬度與維氏硬度的實驗原理和優(yōu)缺陷。1、氏硬度實驗的根本原理 在直徑D的鋼珠淬火鋼或硬質合金球上，加一定負荷F，壓入被試金屬的外表，堅持規(guī)定時間卸除壓力，根據(jù)金屬外表壓痕的陷凹面積計算出應力值，以此值作為硬度值大小的計量目的。優(yōu)點： 代表性全面，由于其壓痕面積較大，能反映金屬外表較大體積范圍內各組成相綜合平均的性能數(shù)據(jù)，故特別適宜于測定灰鑄鐵、軸承合金等具有粗大晶?；虼执蠼M成相 的金屬資料。 實驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定。實驗數(shù)據(jù)從小到大都可以一致同來。缺陷： 鋼球本身變形問題。對HB450以上的太硬資料，因鋼球變形已很顯著，影響所測數(shù)據(jù)的正確性，因此不

17、能運用。 由于壓痕較大，不宜于某些外表不允許有較大壓痕的廢品檢驗，也不宜于薄件實驗。 不同資料需改換壓頭直徑和改動實驗力，壓痕直徑的丈量也較費事。2、洛氏硬度的丈量原理洛氏硬度是以壓痕陷凹深度作為計量硬度值的目的。洛氏硬度實驗的優(yōu)缺陷洛氏硬度實驗防止了布氏硬度實驗所存在的缺陷。它的優(yōu)點是： 1)因有硬質、軟質兩種壓頭，故適于各種不同硬質資料的檢驗，不存在壓頭變形問題； 2)壓痕小，不傷工件，適用于廢品檢驗 ； 3)操作迅速，立刻得出數(shù)據(jù)，測試效率高。 缺陷是：代表性差，用不同硬度級測得的硬度值無法一致同來，無法進展比較。3、維氏硬度的測定原理維氏硬度的測定原理和布氏硬度一樣,也是根據(jù)單位壓痕陷

18、凹面積上接受的負荷，即應力值作為硬度值的計量目的。維氏硬度的優(yōu)缺陷1、不存在布氏那種負荷F和壓頭直徑D的規(guī)定條件的約束，以及壓頭變形問題；2、也不存在洛氏那種硬度值無法一致的問題；3、它和洛氏一樣可以實驗任何軟硬的資料，并且比洛氏能更好地測試極薄件(或薄層)的硬度，壓痕丈量的準確度高，硬度值較為準確。4、負荷大小可恣意選擇。維氏顯微硬度獨一缺陷是硬度值需經過丈量對角線后才干計算(或查表)出來，因此消費效率沒有洛氏硬度高。8.今有如下零件和資料需求測定硬度，試闡明選擇何種硬度實驗方法為宜。1滲碳層的硬度分布；2淬火鋼；3灰鑄鐵；4鑒別鋼中的隱晶馬氏體和剩余奧氏體；5儀表小黃銅齒輪；6龍門刨床導軌

19、；7滲氮層；8高速鋼刀具；9退火態(tài)低碳鋼；10硬質合金。1滲碳層的硬度分布- HK或-顯微HV2淬火鋼-HRC3灰鑄鐵-HB4鑒別鋼中的隱晶馬氏體和剩余奧氏體-顯微HV或者HK5儀表小黃銅齒輪-HV6龍門刨床導軌-HS肖氏硬度或HL(里氏硬度)7滲氮層-HV8高速鋼刀具-HRC9退火態(tài)低碳鋼-HB10硬質合金- HRA解釋以下名詞： 1應力形狀軟性系數(shù) 資料或工件所接受的最大切應力 max 和最大正應力 max 比值，即：1= max 1 3 = max 2 1 0.5( 2 + 3 )2缺口效應 絕大多數(shù)機件的橫截面都不是均勻而無變化的光滑體，往往存在截面的急劇變化，如 鍵槽、油孔、軸肩、螺

20、紋、退刀槽及焊縫等，這種截面變化的部分可視為“缺口，由于缺口的存在，在 載荷作用下缺口截面上的應力形狀將發(fā)生變化，產生所謂的缺口效應。 3缺口敏感度缺口試樣的抗拉強度 bn 與等截面尺寸光滑試樣的抗拉強度 b 的比值，稱為缺口敏 感度，即： 4布氏硬度用鋼球或硬質合金球作為壓頭，采用單位面積所接受的實驗力計算而得的硬度。5洛氏硬度采用金剛石圓錐體或小淬火鋼球作壓頭，以丈量壓痕深度所表示的硬度。 6維氏硬度以兩相對面夾角為 。的金剛石四棱錐作壓頭，采用單位面積所接受的實驗力計算 而得的硬度。 7努氏硬度采用兩個對面角不等的四棱錐金剛石壓頭，由實驗力除以壓痕投影面積得到的硬度。 8肖氏硬度采動載荷

21、實驗法，根據(jù)重錘回跳高度表征的金屬硬度。 9里氏硬度采動載荷實驗法，根據(jù)重錘回跳速度表征的金屬硬度。 二、闡明以下力學性能目的的意義 1資料的抗壓強度2資料的抗彎強度3資料的改動屈服點4資料的抗扭強度5資料的抗拉強度6NSR資料的缺口敏感度7HBW壓頭為硬質合金球的資料的布氏硬度8HRA資料的洛氏硬度9HRB資料的洛氏硬度10HRC資料的洛氏硬度11HV資料的維氏硬度三、試闡明布氏硬度、洛氏硬度與維氏硬度的實驗原理，并比較布氏、洛氏與維氏硬度實驗方法的優(yōu)缺陷。原理 布氏硬度：用鋼球或硬質合金球作為壓頭，計算單位面積所接受的實驗力。 洛氏硬度：采用金剛石圓錐體或小淬火鋼球作壓頭，以丈量壓痕深度。

22、 維氏硬度：以兩相對面夾角為 。的金剛石四棱錐作壓頭，計算單位面積所接受的實驗力。 布氏硬度優(yōu)點：實驗時普通采用直徑較大的壓頭球，因此所得的壓痕面積比較大。壓痕大的一個優(yōu)點是其硬度值能反映金屬在較大范圍內各組成相得平均性能；另一個優(yōu)點是實驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定，反復性強。缺陷：對 不同資料需改換不同直徑的壓頭球和改動實驗力，壓痕直徑的丈量也較費事，因此用于自動檢測時遭到限 制。 洛氏硬度優(yōu)點：操作簡便，迅捷，硬度值可直接讀出；壓痕較小，可在工件上進展實驗；采用不同標尺可 丈量各種軟硬不同的金屬和厚薄不一的試樣的硬度，因此廣泛用于熱處置質量檢測。缺陷：壓痕較小，代 表性差；假設資料中有偏析及組織不均勻等缺陷

23、，那么所測硬度值反復性差，分散度大；此外用不同標尺測得 的硬度值彼此沒有聯(lián)絡，不能直接比較。 維氏硬度優(yōu)點：不存在布氏硬度實驗時要求實驗力 F 與壓頭直徑 D 之間所規(guī)定條件的約束，也不存在 洛氏硬度實驗時不同標尺的硬度值無法一致的弊端；維氏硬度實驗時不僅實驗力可以恣意取，而且壓 痕丈量的精度較高，硬度值較為準確。缺陷是硬度值需求經過丈量壓痕對角線長度后才干進展計算或 查表，因此，任務效率比洛氏硬度法低的多。第三章資料在沖擊載荷下的力學性能一、解釋以下名詞 1沖擊韌度資料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的才干。 2沖擊吸收功沖擊彎曲實驗中試樣變形和斷裂所耗費的功 3低溫脆性體心立方晶體金

24、屬及其合金或某些密派六方晶體金屬及其合金在實驗溫度低于某一溫度時，資料由韌性形狀轉變?yōu)榇嘈孕螤畹木跋蟆?4韌脆轉變溫度資料呈現(xiàn)低溫脆性的臨界轉變溫度。 5韌性溫度貯藏資料運用溫度和韌脆轉變溫度的差值，保證資料的低溫服役行為。二、闡明以下力學性能目的的意義 1AK資料的沖擊吸收功 AKV (CVN) 和AKUV型缺口和U型缺口試樣測得的沖擊吸收功 2FATT50結晶區(qū)占整個端口面積50%是的溫度定義的韌脆轉變溫度 3NDT以低階能開場上升的溫度定義的韌脆轉變溫度 4FTE以低階能和高階能平均值對應的溫度定義的韌脆轉變溫度 5FTP高階能對應的溫度四、如何提高陶瓷資料的熱沖擊抗力? 答案：在工程運

25、用中，陶瓷構件的失效分析是非常重要的，假設資料的失效，主要是熱震斷裂，例如對高強、微密的精細陶寵，那么裂紋的萌生起主導作用，為了防止熱震失效提高熱震斷裂抗力，該當努力于提高資料的強度，并降低它的彈性模量和膨脹系數(shù)。假設導致熱震失效的主要要素是熱震損壞，這時裂紋的擴展起主要作用，這時該當設法提高它的斷裂韌性，降低它的強度。什么是低溫脆性、韌脆轉變溫度tk？產生低溫脆性的緣由是什么？體心立方和面心立方金屬的低溫脆性有和差別？為什么？答：在實驗溫度低于某一溫度tk時，會由韌性形狀轉變未脆性形狀，沖擊吸收功明顯下降，斷裂機理由微孔聚集型轉變微穿晶斷裂，斷口特征由纖維狀轉變?yōu)榻Y晶狀，這就是低溫脆性。 t

26、k稱為韌脆轉變溫度。低溫脆性的緣由：低溫脆性是資料屈服強度隨溫度降低而急劇添加，而解理斷裂強度隨溫度變化很小的結果。如下圖：當溫度高于韌脆轉變溫度時，斷裂強度大于屈服強度，資料先屈服再斷裂表現(xiàn)為塑韌性；當溫度低于韌脆轉變溫度時，斷裂強度小于屈服強度，資料無屈服直接斷裂表現(xiàn)為脆性。心立方和面心立方金屬低溫脆性的差別：體心立方金屬的低溫脆性比面心立方金屬的低溫脆性顯著。緣由：這是由于派拉力對其屈服強度的影響占有很大比重，而派拉力是短程力，對溫度很敏感，溫度降低時，派拉力大幅添加，那么其強度急劇添加而變脆。6.拉伸 沖擊彎曲 缺口試樣拉伸第三章 金屬在沖擊載荷下的力學性能沖擊韌性:資料在沖擊載荷作用

27、下吸收塑性變形功和斷裂功的才干。 【P57】 沖擊韌性 沖擊韌度: :U 形缺口沖擊吸收功 沖擊韌度: ku=Aku/SAKU 除以沖擊試樣缺口底部截面積所得之商，稱為沖擊韌度，J/cm2, 反響了資料抵抗沖擊載荷的才干,用 a KU 表示。P57 注釋/P67沖擊吸收功: 沖擊吸收功 缺口試樣沖擊彎曲實驗中，擺錘沖斷試樣失去的位能為 mgH1-mgH2。此即為試樣變形和 斷裂所耗費的功，稱為沖擊吸收功，以AK 表示，單位為 J。P57/P67低溫脆性： 體心立方晶體金屬及合金或某些密排六方晶體金屬及其合金，特別是工程上常用的中、 低溫脆性 低強度構造鋼鐵素體-珠光體鋼 ，在實驗溫度低于某一溫

28、度 t k 時，會由韌性形狀變?yōu)榇嘈孕螤?，沖擊吸 收功明顯下降，斷裂機理由微孔聚集型變?yōu)榇┚Ы饫硇停瑪嗫谔卣饔衫w維狀變?yōu)榻Y晶狀，這就是低溫脆性。 韌性溫度貯藏: 韌性溫度貯藏:資料運用溫度和韌脆轉變溫度的差值，保證資料的低溫服役行為。 二、1AK：沖擊吸收功。含義見上面。沖擊吸收功不能真正代表資料的韌脆程度，但由于它們對資料內部組織變化非常敏感，而且沖擊彎曲實驗方法簡便易行，被廣泛采用。AKV (CVN)：V 型缺口試樣沖擊吸收功. AKU：U 型缺口沖擊吸收功.2FATT50：沖擊試樣斷口分為纖維區(qū)、放射區(qū)結晶區(qū)與剪切唇三部分，在不同實驗溫度下，三個 區(qū)之間的相對面積不同。溫度下降，纖維區(qū)面

29、積忽然減少，結晶區(qū)面積忽然增大，資料由韌變脆。通常取 結晶區(qū)面積占整個斷口面積 50%時的溫度為 t k ，并記為 50%FATT，或 FATT50%，t50。 新書 P61，舊書 P71 或:結晶區(qū)占整個斷口面積 50%是的溫度定義的韌脆轉變溫度.3NDT: 以低階能開場上升的溫度定義的韌脆轉變溫度,稱為無塑性或零塑性轉變溫度。 4FTE: 以低階能和高階能平均值對應的溫度定義 tk，記為 FTE 5FTP: 以高階能對應的溫度為 tk，記為 FTP 四、試闡明低溫脆性的物理本質及其影響要素 低溫脆性的物理本質：宏觀上對于那些有低溫脆性景象的資料，它們的屈服強度會隨溫度的降低急劇 添加，而斷

30、裂強度隨溫度的降低而變化不大。當溫度降低到某一溫度時，屈服強度增大到高于斷裂強度時， 在這個溫度以下資料的屈服強度比斷裂強度大，因此資料在受力時還未發(fā)生屈服便斷裂了，資料顯示脆性。 從微觀機制來看低溫脆性與位錯在晶體點陣中運動的阻力有關，當溫度降低時，位錯運動阻力增大， 原子熱激活才干下降，因此資料屈服強度添加。 影響資料低溫脆性的要素有： 1晶體構造：對稱性低的體心立方以及密排六方金屬、合金轉變溫度高，資料脆性斷裂趨勢明顯，塑性差。 2化學成分：可以使資料硬度，強度提高的雜質或者合金元素都會引起資料塑性和韌性變差，資料脆性提 高。 3顯微組織：晶粒大小，細化晶?？梢酝瑫r提高資料的強度和塑韌性

31、。由于 晶界是裂紋擴展的阻力，晶粒細小，晶界總面積添加，晶界處塞積的位錯數(shù)減 力集中；同時晶界上雜質濃度減少，防止產生沿晶脆性斷裂。 少，有利于降低應 金相組織：較低強度程度時強度相等而組織不同的鋼，沖擊吸收功和韌脆轉變溫度以馬氏體高溫回火最正確，貝氏體回火組織次之，片狀珠光體 組織最差。鋼中夾雜物、碳化物等第二相質點對鋼的脆性有重要影響，當其尺寸增大時均使資料韌性下降， 韌脆轉變溫度升高。第四章金屬的斷裂韌度一、解釋以下名詞 1低應力脆斷：在屈服應力以下發(fā)生的斷裂。 2張開型裂紋：拉應力垂直作用于裂紋擴展面，裂紋沿作用力方向張開，沿裂紋面擴展。 3應力強度因子：表示應力場的強弱程度。 4小范

32、圍屈服：塑性尺寸較裂紋尺寸及凈截面尺寸為小，小一個數(shù)量級以上的屈服。 5有效屈服應力：發(fā)生屈服時的應力 6有效裂紋長度：將原有的裂紋長度與松弛后的塑性區(qū)相合并得到的裂紋長度 7裂紋擴展能量釋放率：裂紋擴展單位面積時系統(tǒng)釋放勢能的數(shù)值。 8J積分：裂紋尖端區(qū)的應變能，即應力應變集中程度 9COD：裂紋尖端沿應力方向張開所得到的位移。二、疲勞斷口有什么特點? 答案：有疲勞源。在構成疲勞裂紋之后，裂紋慢速擴展，構成貝殼狀或海灘狀條紋。這種條紋開場時比較密集，以后間距逐漸增大。由于載荷的延續(xù)或載荷大小的改動，裂紋經過多次張開閉合并由于裂紋外表的相互摩擦，構成一條條光亮的弧線，叫做疲勞裂紋前沿線，這個區(qū)

33、域通常稱為疲勞裂紋擴展區(qū)，而最后斷裂區(qū)那么和靜載下帶鋒利缺口試樣的斷口類似。對于塑性資料，斷口為纖維狀，對于脆性資料，那么為結晶狀斷口?？傊?，一個典型的疲勞斷口總是由疲勞源，疲勞裂紋擴展區(qū)和最終斷裂區(qū)三部份構成。三、什么是疲勞裂紋門檻值，哪些要素影響其值的大小? 答案：把裂紋擴展的每一微小過程看成是裂紋體小區(qū)域的斷裂過程，那么想象應力強度因子幅度K=Kmax-Kmin是疲勞裂紋擴展的控制因子，當K小于某臨界值Kth時，疲勞裂紋不擴展，所以Kth叫疲勞裂紋擴展的門檻值。 應力比、顯微組織、環(huán)境及試樣的尺寸等要素對Kth的影響很大。 KI稱為I型裂紋的應力場強度因子，它是衡量裂紋頂端應力場劇烈程度

34、的函數(shù)，決議于應力程度、裂紋尺寸和外形。塑性區(qū)尺寸較裂紋尺寸a及靜截面尺寸為小時小一個數(shù)量級以上，即在所謂的小范圍屈服裂紋的應力場強度因子與其斷裂韌度相比較，假設裂紋要失穩(wěn)擴展脆斷，那么應有：這就是斷裂K判據(jù)。應力強度因子K1是描寫裂紋尖端應力場強弱程度的復合力學參量，可將它看作推進裂紋擴展的動力。對于受載的裂紋體，當K1增大到某一臨界值時，裂紋尖端足夠大的范圍內應力到達了資料的斷裂強度，裂紋便失穩(wěn)擴展而導致斷裂。這一臨界值便稱為斷裂韌度Kc或K1c。意義：KC平面應力斷裂韌度薄板受力形狀KIC平面應變斷裂韌度厚板受力形狀三、J積分的主要優(yōu)點是什么?為什么用這種方法測定低中強度資料的斷裂韌性要

35、比普通的KIC測定方法其試樣尺寸要小很多？ 答案：J積分有一個突出的優(yōu)點就是可以用來測定低中強度資料的KIC。 對平面應變的斷裂韌性KIC，測定時要求裂紋一開場起裂，立刻到達全而失穩(wěn)擴展，并要求沿裂紋全長，除試樣兩侗外表極小地帶外，全部到達平面應變形狀。而JIC的測定，不一定要求試樣完全滿足平面應變條件，實驗時，只在裂紋前沿中間地段首先起裂，然后有較長的亞臨界穩(wěn)定擴展的過程，這樣只需很小的實驗厚度，即只在中心起裂的部分滿足平面應變要求，而韌帶尺寸范圍可以大而積的屈服，甚至全面屈服。因此作為試樣的起裂點依然是平面應變的斷裂韌度，這時JIC的是資料的性質。當試樣裂紋繼續(xù)擴展時，進入平面應力的穩(wěn)定擴

36、展階段，此時的J不再單獨是資料的性質，還與試樣尺寸有關。16.有一大型板件，資料的0.2=1200MPa，KIc=115MPa*m1/2，探傷發(fā)現(xiàn)有20mm長的橫向穿透裂紋，假設在平均軸向拉應力900MPa下任務，試計算KI及塑性區(qū)寬度R0，并判別該件能否平安？解：由題意知穿透裂紋遭到的應力為=900MPa根據(jù)/0.2的值，確定裂紋斷裂韌度KIC能否休要修正 由于/0.2=900/1200=0.750.7，所以裂紋斷裂韌度KIC需求修正對于無限板的中心穿透裂紋，修正后的KI為： =MPa*m1/2塑性區(qū)寬度為： =0.004417937(m)= 2.21(mm)比較K1與KIc：由于K1=16

37、8.13MPa*m1/2KIc=115MPa*m1/2所以：K1KIc ，裂紋會失穩(wěn)擴展 , 所以該件不平安。17.有一軸件平行軸向任務應力150MPa，運用中發(fā)現(xiàn)橫向疲勞脆性正斷，斷口分析闡明有25mm深度的外表半橢圓疲勞區(qū)，根據(jù)裂紋a/c可以確定=1，測試資料的0.2=720MPa ，試估算資料的斷裂韌度KIC為多少？解： 由于/0.2=150/720=0.2081.4，表現(xiàn)為循環(huán)硬化；b / s1.2，表現(xiàn)為循環(huán)軟化；1.2b / s1.4，資料比較穩(wěn)定，無明顯循環(huán)硬化和軟化景象。也可用應變硬化指數(shù)n來判別循環(huán)應變對資料的影響，n1硬化。退火形狀的塑性資料往往表現(xiàn)為循環(huán)硬化，加工硬化的資

38、料表現(xiàn)為循環(huán)軟化。循環(huán)硬化和軟化與位錯的運動有關：退火軟金屬中，位錯產生交互作用，運動阻力增大而硬化。冷加工后的金屬中，有位錯纏結，在循環(huán)應力下破壞，阻力變小而軟化。14.試述低周疲勞的規(guī)律及曼森-柯芬關系。低周疲勞的應變-壽命曲線如圖5-34，曼森-柯芬等分析了低周疲勞的實驗結果，提出了低周疲勞壽命的公式：請結合該公式，分析圖5-34的變化規(guī)律，指出低周疲勞和高周疲勞的什么起主導作用，選材時應分別以什么性能為主？答：低周疲勞壽命的公式由彈性應變和塑性應變兩部分對應的壽命公式組成，其對應的公式分別為：將以上兩公式兩邊分別取對數(shù)，在對數(shù)坐標上，上兩公式就變成了兩條直線，分別代表彈性應變幅-壽命線

39、和塑性應變幅-壽命線。兩條直線斜率不同，其交點對應的壽命稱為過渡壽命。在交點左側，即低周疲勞范圍內，塑性應變幅起主導作用，資料的疲勞壽命由塑性控制；在高周疲勞區(qū)，彈性應變幅起主導作用，資料的疲勞壽命由強度控制。選材時，高周疲勞主要思索強度，低周疲勞思索塑性。名詞解釋; a:a=1/2(max-min) 應力幅 a: 應力比 r:r=min/max p95/p108 平均應力 m：m=1/2(max+min) p95/p108疲勞源：是疲勞裂紋萌生的策源地，普通在機件外表常和缺口，裂紋，刀痕，蝕坑相連。疲勞貝紋線：是疲勞區(qū)的最大特征，普通以為它是由載荷變動引起的，是裂紋前沿線留下的弧狀臺階痕跡。

40、 疲勞條帶： 稱為疲勞條帶 疲 疲勞條帶 疲勞裂紋擴展的第二階段的斷口特征是具有略程彎曲并相互平行的溝槽花樣， 勞輝紋，疲勞條紋 駐留滑移帶：用電解拋光的方法很難將已產生的外表循環(huán)滑移帶去除，當對式樣重新循環(huán)加載時，那么循環(huán) 駐留滑移帶 滑移帶又會在原處再現(xiàn)，這種永留或再現(xiàn)的循環(huán)滑移帶稱為駐留滑移帶。 K:資料的疲勞裂紋擴展速率不僅與應力程度有關，而且與當時的裂紋尺寸有關。K 是由應力范圍 K 和 a 復合為應力強度因子范圍，K=Kmax-Kmin=Ymaxa-Ymina=Ya. da/dN:疲勞裂紋擴展速率，即每循環(huán)一次裂紋擴展的間隔 。 da/dN p102/p117 過載損傷： 過載損傷

41、：金屬在高于疲勞極限的應力程度下運轉一定周次后，其疲勞極限或疲勞壽命減小，就呵斥了過 載損傷。 P102/p117 P99,100,103/p114 2.提示以下疲勞性能目的的意義 疲勞強度 -1，-p,-1,-1N, -1: 對稱應力循環(huán)作用下的彎曲疲勞極限；-p:對稱拉壓疲勞極限；-1:對稱改動疲勞極限；-1N: 缺口試樣在對稱應力循環(huán)作用下的疲勞極限。 疲勞缺口敏感度金屬資料在交變載荷作用下的缺口敏感性，常用疲勞缺口敏感度來評定。Qf=(Kf-1)/kt-1.其中 Kt 為 實際應力集中系數(shù)且大于一，Kf 為疲勞缺口系數(shù)。 Kf=(-1)/(-1N) 過載損傷界 P102,103/p11

42、7 P105 p105/p120疲勞壽命：試 樣 在 交 變 循 環(huán) 應 力 或 應 變 作 用 下 直 至 發(fā) 生 破 壞 前 所 經 受 應 力 或 應 變 的 循 環(huán) 次 數(shù) 疲勞壽命由實驗測定，測出不同過載應力程度和相應的開場降低疲勞壽命的應力循環(huán)周次，得到不同實驗點，銜接 各點便得到過載損傷界。 疲勞門檻值 Kth P105/p120 在疲勞裂紋擴展速率曲線的區(qū)，當 KKth 時，da/aN=0,表示裂紋不擴展;只需當 KKth 時， da/dN0,疲勞裂紋才開場擴展。因此，Kth 是疲勞裂紋不擴展的 K 臨界值，稱為疲勞裂紋擴展門檻值。6試述疲勞圖的意義、建立及用途。答：定義：疲勞

43、圖是各種循環(huán)疲勞極限的集合圖，也是疲勞曲線的另一種表達方式。意義：很多機件或構件是在不對稱循環(huán)載荷下任務的，因此還需知道資料的不對稱循環(huán)疲勞極限，以順應 這類機件的設計和選材的需求。通常是用工程作圖法，由疲勞圖求得各種不對稱循環(huán)的疲勞極限。 p 1疲勞是低應力循環(huán)延時斷裂，機具有壽命的斷裂1、 a m 疲勞圖： 建立：這種圖的縱坐標以 a 表示，橫坐標以 m 表示。然后，以不同應力比 r 條件下將 max 表示的疲勞 極限 r 分解為 a 和 m ，并在該坐標系中作 ABC 曲線，即為 a m 疲勞圖。其幾何關系為：我們知道應力比 r，將其代入試中，即可求得 tan 和 ，而后從坐標原點 O

44、引直線，令其與 用途 用途 ： 的疲勞極限 rB ， rB1 ( max min ) 1 r tan = a = 2 = 1 m ( max + min ) 1 + r 2橫坐標的夾角等于 值，該直線與曲線 ABC 相交的交點 B 便是所求的點，其縱、橫坐標之和，即為相應 r= aB + mB 。2、 max ( min ) m 疲勞圖 建立： 建立：這種圖的縱坐標以 max 或 min 表示，橫坐標以 m 表示。然后將不同應力比 r 下的疲勞極限，分 別以 max ( min )和m表示于上述坐標系中，就構成這種疲勞圖。幾何關系為：tan = max 2 max 2 = m max + mi

45、n 1 + r橫坐標的夾角等于 ，該直線與曲線 AHC 相交的交點 H 的縱坐標即為疲勞極限第六章金屬的應力腐蝕和氫脆斷裂 一、名詞解釋 1、 應力腐蝕：金屬在拉應力和特定的化學介質共同作用下，經過一段時間后所產生的低應力脆斷景象。 2、氫脆：由于氫和應力共同作用而導致的金屬資料產生脆性斷裂的景象。 3、白點：當鋼中含有過量的氫時，隨著溫度降低氫在鋼中的溶解度減小。假設過飽和的氫未能分散逸出，便聚集在某些缺陷處而構成氫分子。此時，氫的體積發(fā)生急劇膨脹，內壓力很大足以將金屬部分撕裂，而構成微裂紋。 4、氫化物致脆：對于B或B族金屬，由于它們與氫有較大的親和力，極易生成脆性氫化物，是金屬脆化，這種

46、景象稱氫化物致脆。 5、 氫致延滯斷裂：這種由于氫的作用而產生的延滯斷裂景象稱為氫致延滯斷裂。二、闡明以下力學性能目的的意義 1、 scc：資料不發(fā)生應力腐蝕的臨界應力。 2、 K1scc：應力腐蝕臨界應力場強度因子。 3、da/dt：盈利腐蝕列紋擴展速率。三、如何提高資料或零件的抗粘著磨損才干? 答案： 1、留意一對摩擦副的配對。不要用淬硬鋼與軟鋼配對；不要用軟金屬與軟金屬配對。 2、金屬間互溶程度越小，晶體構造不同，原子尺寸差別較大，構成化合物傾向較大的金屬，構成摩擦副時粘著磨損就較細微。 3、經過外表化學熱處置，如滲硫、硫氮共镕、磷化、軟氮化等熱處置工藝，使外表生成一化合物薄膜，或為硫化

47、物，磷化物，含氮的化合物，使摩擦系數(shù)減小，起到減磨作用也減小粘著磨損。 4、改善光滑條件。四、在什么條件下發(fā)生微動磨損?如何減少微動磨損? 答案：微動磨損通常發(fā)生在一對緊配合的零件，在載荷和一定的振動頻率作用下，較長時間后會產生松動，這種松動只是微米級的相對滑動，而微小的相對滑動導致了接觸金屬間的粘著，隨后是粘看點的剪切，粘著物零落。在大氣環(huán)境下這些零落物被氧化成氧化物磨屑，由于兩摩擦外表的嚴密配合，磨屑不易排出，這些磨屑起著磨料的作用，加速了微動磨損的過程。滾壓、噴九和外表化學熱處置都可由于表層產生壓應力，能有效地減少微動磨損。6.何謂氫致延滯斷裂？為什么高強度鋼的氫致延滯斷裂是在一定的應變

48、速率下和一定的溫度范圍內出現(xiàn)？答：高強度鋼中固溶一定量的氫，在低于屈服強度的應力繼續(xù)作用下，經過一段孕育期后，金屬內部構成裂紋，發(fā)生斷裂。-氫致延滯斷裂。由于氫致延滯斷裂的機理主要是氫固溶于金屬晶格中，產生晶格膨脹畸變，與刃位錯交互作用，氫易遷移到位錯拉應力處，構成氫氣團。當應變速率較低而溫度較高時，氫氣團能跟得上位錯運動，但滯后位錯一定間隔 。因此，氣團對位錯起“釘扎作用，產生部分硬化。當位錯運動受阻，產生位錯塞積，氫氣團易于在塞積處聚集，產生應力集中，導致微裂紋。假設應變速率過高以及溫度低的情況下，氫氣團不能跟上位錯運動，便不能產生“釘扎作用，也不能夠在位錯塞積處聚集，產生應力集中，導致微

49、裂紋。所以氫致延滯斷裂是在一定的應變速率下和一定的溫度范圍內出現(xiàn)的。第六章 金屬的應力腐蝕和氫脆斷裂一、名詞解釋 1、應力腐蝕：金屬在拉應力和特定的化學介質共同作用下，經過一段時間后所產生的 低應力脆斷景象。 2、氫脆：由于氫和應力共同作用而導致的金屬資料產生脆性斷裂的景象。3、白點：當鋼中含有過量的氫時，隨著溫度降低氫在鋼中的溶解度減小。假設過飽和的氫未能分散逸出， 便聚集在某些缺陷處而構成氫分子。此時，氫的體積發(fā)生急劇膨脹，內壓力很大足以將金屬部分撕裂，而 構成微裂紋。 4、氫化物致脆：對于B 或B 族金屬，由于它們與氫有較大的親和力，極易生成脆性氫化物，是金屬 脆化，這種景象稱氫化物致脆

50、。 5、氫致延滯斷裂：這種由于氫的作用而產生的延滯斷裂景象稱為氫致延滯斷裂。 二、闡明以下力學性能目的的意義 1、scc：資料不發(fā)生應力腐蝕的臨界應力。 2、KIscc：應力腐蝕臨界應力場強度因子。 3、da/dt：盈利腐蝕列紋擴展速率6.何謂氫致延滯斷裂？為什么高強度鋼的氫致延滯斷裂是在一定的應變速率下和一定的溫度范圍內出現(xiàn)？答：高強度鋼中固溶一定量的氫，在低于屈服強度的應力繼續(xù)作用下，經過一段孕育期后，金屬內部構成裂紋，發(fā)生斷裂。-氫致延滯斷裂。由于氫致延滯斷裂的機理主要是氫固溶于金屬晶格中，產生晶格膨脹畸變，與刃位錯交互作用，氫易遷移到位錯拉應力處，構成氫氣團。當應變速率較低而溫度較高時

51、，氫氣團能跟得上位錯運動，但滯后位錯一定間隔 。因此，氣團對位錯起“釘扎作用，產生部分硬化。當位錯運動受阻，產生位錯塞積，氫氣團易于在塞積處聚集，產生應力集中，導致微裂紋。假設應變速率過高以及溫度低的情況下，氫氣團不能跟上位錯運動，便不能產生“釘扎作用，也不能夠在位錯塞積處聚集，產生應力集中，導致微裂紋。所以氫致延滯斷裂是在一定的應變速率下和一定的溫度范圍內出現(xiàn)的。第七章磨損：機件外表相互接觸并產生相對運動，外表逐漸有微小顆粒分別出來構成磨屑，使外表資料逐漸損失、呵斥外表損傷的景象。接觸疲勞：兩接觸面做滾動或滾動加滑動摩擦時，在交變接觸壓應力長期作用下，資料外表因疲勞損傷，導致部分區(qū)域產生小片

52、金屬剝落而使資料損失的景象。3.粘著磨損產生的條件、機理及其防止措施 - 又稱為咬合磨損，在滑動摩擦條件下，摩擦副相對滑動速度較小，因缺乏光滑油，摩擦副外表無氧化膜，且單位法向載荷很大，以致接觸應力超越實踐接觸點處屈服強度而產生的一種磨損。磨損機理：實踐接觸點部分應力引起塑性變形，使兩接觸面的原子產生粘著。粘著點從軟的一方被剪斷轉移到硬的一方金屬外表，隨后零落構成磨屑舊的粘著點剪斷后，新的粘著點產生，隨后也被剪斷、轉移。如此反復，構成磨損過程。改善粘著磨損耐磨性的措施1.選擇適宜的摩擦副配對資料選擇原那么：配對資料的粘著傾向小互溶性小外表易構成化合物的資料金屬與非金屬配對2.采用外表化學熱處置

53、改動資料外表形狀進展?jié)B硫、磷化、碳氮共滲等在外表構成一層化合物或非金屬層，即防止摩擦副直接接觸又減小摩擦要素。3.控制摩擦滑動速度和接觸壓力減小滑動速度和接觸壓力能有效降低粘著磨損。4.其他途徑改善光滑條件，降低外表粗糙度，提高氧化膜與機體結合力都能降低粘著磨損。影響接觸疲勞壽命的要素？內因1.非金屬夾雜物脆性非金屬夾雜物對疲勞強度有害適量的塑性非金屬夾雜物硫化物能提高接觸疲勞強度塑性硫化物隨基體一同塑性變形，當硫化物把脆性夾雜物包住構成共生夾雜物時，可以降低脆性夾雜物的不良影響。消費上盡能夠減少鋼中非金屬夾雜物。2.熱處置組織形狀接觸疲勞強度主要取決于資料的抗剪切強度，并有一定的韌性相配合。

54、當馬氏體含碳量在0.40.5w%時，接觸疲勞壽命最高。馬氏體和剩余奧氏體的級別剩余奧氏體越多，馬氏體針越粗大，越容易產生微裂紋，疲勞強度低。未溶碳化物和帶狀碳化物越多，接觸疲勞壽命越低。3.外表硬度和心部硬度在一定硬度范圍內，接觸疲勞強度隨硬度的升高而添加，但并不堅持正比線性關系。外表構成一層極薄的剩余奧氏體層，因外表產生微量塑性變形和磨損，添加了接觸面積，減小了應力集中，反而添加了接觸疲勞壽命。滲碳件心部硬度太低，表層硬度梯度過大，易在過渡區(qū)內構成裂紋而產生深層剝落。外表硬化層深度和剩余內應力硬化深度要適中，剩余壓應力有利于提高疲勞壽命。外因1.外表粗糙度減少加工缺陷，降低外表粗糙度，提高接

55、觸精度，可以有效添加接觸疲勞壽命。接觸應力低，外表粗糙度對疲勞壽命影響較大接觸應力高，外表粗糙度對疲勞壽命影響較小2.硬度匹配兩個接觸滾動體的硬度和裝配質量等都應匹配適當。第七章 金屬的磨損與耐磨性1.名詞解釋 磨損： 磨損：機件外表相互接觸并產生相對運動，外表逐漸有微小顆粒分別出來構成磨屑，使外表資料逐漸損失、 呵斥外表損傷的景象。2 接觸疲勞： 接觸疲勞：兩接觸面做滾動或滾動加滑動摩擦時，在交變接觸壓應力長期作用下，資料外表因疲勞損傷， 導致部分區(qū)域產生小片金屬剝落而使資料損失的景象。3.粘著磨損產生的條件、機理及其防止措施 - 又稱為咬合磨損，在滑動摩擦條件下，摩擦副相對滑動速度較小，因

56、缺乏光滑油，摩擦副外表無氧化膜，且單位法向載荷很大，以致接觸應力超越實踐接觸點處屈服強度而產生的一種磨損。磨損機理：實踐接觸點部分應力引起塑性變形，使兩接觸面的原子產生粘著。粘著點從軟的一方被剪斷轉移到硬的一方金屬外表，隨后零落構成磨屑舊的粘著點剪斷后，新的粘著點產生，隨后也被剪斷、轉移。如此反復，構成磨損過程。改善粘著磨損耐磨性的措施1.選擇適宜的摩擦副配對資料選擇原那么：配對資料的粘著傾向小互溶性小外表易構成化合物的資料金屬與非金屬配對2.采用外表化學熱處置改動資料外表形狀進展?jié)B硫、磷化、碳氮共滲等在外表構成一層化合物或非金屬層，即防止摩擦副直接接觸又減小摩擦要素。3.控制摩擦滑動速度和接

57、觸壓力減小滑動速度和接觸壓力能有效降低粘著磨損。4.其他途徑改善光滑條件，降低外表粗糙度，提高氧化膜與機體結合力都能降低粘著磨損。第八章蠕變：在長時間的恒溫、恒載荷作用下緩慢地產生塑性變形的景象。等強溫度TE：晶粒強度與晶界強度相等的溫度。蠕變極限：在高溫長時間載荷作用下不致產生過量塑性變形的抗力目的。 該目的與常溫下的屈服強度類似。耐久強度極限：在高溫長時載荷作用下的斷裂強度-耐久強度極限。蠕變極限的兩種表達方式：1. 在規(guī)定溫度(t)下，使試樣在規(guī)定時間內產生的穩(wěn)態(tài)蠕變速率()不超越規(guī)定值的最大應力t。6001X10-5=60MPa表示溫度為600，穩(wěn)定蠕變速率為1X10-5%/h的蠕變極限為60MPa2.在規(guī)定溫度(t)下和實驗時間()內，是試樣產生的蠕變總伸長率()不超越規(guī)定的最大值 t/。5001/105=100MPa，表示資料在500，105h后總的消費率位1%的蠕變極限為100MPa耐久強度極限的表達式在規(guī)定溫度(t)下，到達規(guī)定的繼續(xù)時間()而不發(fā)生斷裂的最大應力t 。7001