中原工學(xué)院材料性能學(xué)

中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院材料性能學(xué)《材控專業(yè)課后習(xí)題》

第一章材料在單向拉伸時的力學(xué)性能1-1名詞解釋彈性比功：材料在彈性變形過程中吸收變形功的能力。包申格效應(yīng)：金屬材料經(jīng)預(yù)先加載產(chǎn)生少量塑性變形，而后再同向加載，規(guī)定殘余伸長應(yīng)力增加，反向加載，規(guī)定殘余伸長應(yīng)力降低的現(xiàn)象。其來源于金屬材料中的位錯運動所受阻力的變化?？赏ㄟ^熱處理（再結(jié)晶退火）消除。塑性：材料斷裂前產(chǎn)生塑性變形的能力韌性：材料變形時吸收變形力的能力脆性斷裂(彈性斷裂)：材料斷裂前不發(fā)生塑性變形，而裂紋的擴展速度往往很快。斷口呈現(xiàn)與正應(yīng)力垂直，宏觀上比較齊平光亮，為放射狀或結(jié)晶狀。韌性斷裂（延性斷裂或者塑性斷裂）：材料斷裂前及斷裂過程中產(chǎn)生明顯塑性變形的斷裂過程。斷口呈現(xiàn)暗灰色、纖維狀。剪切斷裂：材料在切應(yīng)力作用下沿滑移面分離而造成斷裂。斷口呈現(xiàn)鋒利的楔形或微孔聚集型，即出現(xiàn)大量韌窩。河流花樣：解理裂縫相交處會形成臺階，呈現(xiàn)出形似地球上的河流狀形貌解理臺階：解理裂紋的擴展往往是沿晶面指數(shù)相同的一族相互平行，但位于“不同高度”的晶面進行的。不同高度的解理面存在臺階。韌窩：通過孔洞形核、長大和連接而導(dǎo)致韌性斷裂的斷口1-3材料的彈性模數(shù)主要取決于什么因素？答：影響彈性模數(shù)的因素：鍵合方式和原子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、微觀組織、溫度、加載條件和負荷持續(xù)時間1-4決定金屬材料屈服強度的主要因素有哪些？答：1、晶體結(jié)構(gòu)：屈服是位錯運動，因此單晶體理論屈服強度＝臨界切應(yīng)力2、晶界和亞結(jié)構(gòu)：晶界是位錯運動的重要障礙，晶界越多，常溫時材料的屈服強度增加。晶粒越細小，亞結(jié)構(gòu)越多，位錯運動受阻越多，屈服強度越大。3、溶質(zhì)元素：由于溶質(zhì)原子與溶劑原子直徑不同，在溶質(zhì)原子周圍形成晶格畸變應(yīng)力場，其與位錯應(yīng)力場相互作用，使位錯運動受阻，增大屈服強度。固溶強化、柯氏氣團強化、沉淀強化、時效強化、彌散強化4、第二相：彌散分布的均勻細小的第二相有利于提高屈服強度5、環(huán)境因素對屈服強度的影響1）溫度的影響:溫度升高，屈服強度降低，但變化趨勢因不同晶格類型而異。2）加載速度(變形速度)的影響:加載速度增大，金屬的強度增高，但屈服強度的增高比抗拉強度的增高更為明顯3）應(yīng)力狀態(tài)的影響:不同加載方式下，屈服強度不同1-8、金屬材料的應(yīng)變硬化有何實際意義？答：1、在加工是合理配合應(yīng)變硬化和塑性變形，可使金屬進行均勻的塑性變形，保證冷變形工藝的順利進行2、低碳鋼切削時易產(chǎn)生粘刀，表面質(zhì)量差，可進行冷變形降低塑性，改善切削加工性能。3、在材料應(yīng)用方面，應(yīng)變硬化可使金屬機件具有一定的抗偶然過載能力。保證機件使用安全。4、應(yīng)變硬化也是強化金屬的重要手段，尤其是對那些不能進行熱處理強化的材料。1-13、何謂拉伸端口三要素？影響宏觀拉伸斷口的性態(tài)因素？答：纖維區(qū)放射區(qū)剪切唇影響因素：試樣形狀、尺寸和金屬材料的性能以及實驗溫度，加載速度和受力狀態(tài)。1-14、純鐵γS=2J/m2,E=2*105MPa,α0=2.5*10-10m,求理論斷裂強度σm答：由公式σm=(E*γS/α0)1/2得：σm=(2*105*106*2/2.5*10-10)1/2=4.0*1010Pa=4.0*104MPa1-15、一薄板內(nèi)有一條長3mm的裂紋，且α0=3*10-8mm.求脆性斷裂應(yīng)力σC（設(shè)σm=E/10=2*105MPa）答：由σm/σc=(α/α0)1/2解得：σC=28.29MPa1-16、一材料E=2*1011N/m2,γS=8N/m試計算在7*107N/m2的拉應(yīng)力下材料的臨界裂紋長度。答：當σC=7*107N/m2時，因為aC=E*γS/ac2,解得aC=0.33mm臨界裂紋長度a=2*aC=0.33*2=0.66mm1-18、格里菲斯公式適用哪些范圍及在什么情況下需要修正？答：格里菲斯只適用于脆性固體如玻璃、無機晶體材料、超高強鋼。對于許多工程結(jié)構(gòu)材料如結(jié)構(gòu)鋼、高分子材料、裂紋尖端產(chǎn)生較大的塑性變形，要消耗大量塑性變形功，必須對格里菲斯進行修正。1-19．屈服強度的工程意義？答：（1）作為防止因材料過量塑性變形而導(dǎo)致機件失效的設(shè)計和選材依據(jù)（2）根據(jù)屈服強度與抗拉強度之比的大小，衡量材料進一步產(chǎn)生塑性變形的傾向，作為金屬材料冷塑性變形加工和確定機件緩解應(yīng)力集中防止脆斷的參考依據(jù)。1-20.彈性極限，比例極限的工程意義答：對于要求服役時其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系嚴格遵守線性關(guān)系的機件，如測力計彈簧，是依靠彈性變形的應(yīng)力正比于應(yīng)變的關(guān)系顯示載荷大小的，則應(yīng)以比例極限作為選擇材料的依據(jù)，對于服役條件不允許產(chǎn)生微量塑性變形的機件，設(shè)計時應(yīng)按彈性極限來選擇材料。1-21.金屬塑性的工程意義答：（1）材料具有一定的塑性，當其偶然過載時，通過塑性變形和應(yīng)變硬化的配合可避免機件發(fā)生突然破壞（2）材料具有一定的塑性還有利于塑性加工和修復(fù)工藝的順利進行（3）對于金屬材料，其塑性的好壞是評定材料冶金質(zhì)量的重要標準。1-22.包申格效應(yīng)的產(chǎn)生原理？答：包申格效應(yīng)與金屬材料中位錯運動所受的阻力變化有關(guān)。金屬受載產(chǎn)生少量塑性變形時，運動位錯遇林位錯而彎曲受阻，并形成位錯纏結(jié)或胞狀組織，如果此時卸載并隨即同向加載，在原先加載的應(yīng)力水平下，被纏結(jié)的位錯不能做顯著運動，宏觀上表現(xiàn)為規(guī)定殘余伸長應(yīng)力增加。如果卸載后施加反向應(yīng)力，位錯反向運動時前方林位錯一類的障礙較少，因此在較低應(yīng)力下滑移較大距離，宏觀上表現(xiàn)為規(guī)定殘余伸長應(yīng)力較低的現(xiàn)象。1-23.多晶體材料塑性變形的特點？答：（1）各晶粒變形的不同時性和不均勻性（2）各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性1-24.金屬材料產(chǎn)生明顯屈服的條件？答：位錯運動速度應(yīng)力敏感指數(shù)m’值越低，使位錯運動速率變化所需應(yīng)力變化越大，屈服現(xiàn)象就越明顯，m’小于20，具有明顯的屈服現(xiàn)象1-25.加工硬化指數(shù)的幾個特點答：金屬材料的n值的大小，與層錯能的高低有關(guān)。層錯能低的，n值越大。層錯能高的，n值越小。n值大的其滑移變形的特征為平坦的滑移帶，n值小的材料表現(xiàn)為波紋狀的滑移帶。退火態(tài)金屬n值比較大，冷加工狀態(tài)下n值比較小。n與材料的屈服點大致呈反比關(guān)系。n值也隨溶質(zhì)原子數(shù)增加而降低。晶粒變粗n值增加。第二章材料在其他靜載下的力學(xué)性能2-1．名詞解釋1）應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)。最大切應(yīng)力Tmax與最大正應(yīng)力σmax的比值e=τmax/σmax,σ越大，最大切應(yīng)力分量越大，表示應(yīng)力狀態(tài)越軟，材料易于產(chǎn)生塑性變形，反之，e越小，表示應(yīng)力狀態(tài)越硬，材料易于產(chǎn)生脆斷。2）缺口效應(yīng)。即缺口三效應(yīng)，一，缺口造成應(yīng)力應(yīng)變集中，二，缺口改變了前方的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，三，缺口強化現(xiàn)象。3）缺口敏感度。在缺口試樣拉伸試驗中，用試樣的抗拉強度σbn與等截面尺寸的光滑試樣抗拉強度σb的比值作為材料的缺口敏感性指標。稱為缺口敏感度qe.4）布氏硬度。用一定大小的載荷F，把直徑為D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓入試樣表面保持一定時間后卸載測定試樣表面殘留壓痕直徑D求壓痕表面積，將單位壓痕表面承受的平均壓力（F/s）定義為布氏硬度。Hb=F/s=2F/FD(D-(D2－d2)?)。5)洛氏硬度:是一種壓入硬度式樣的方法，以測量壓痕深度值大小，表示材料的硬度值，所用壓頭為圓錐角α=120°金剛石圓錐或淬火剛球，其載荷分兩次施加，先加初載荷F，再加主載荷F2，保持后卸載F2，測出實際壓入深度h，則HR=（R-H）/0.002(壓頭為金剛石時k=0.2，為淬火剛球是k=0.26)6)維氏硬度:實驗原理與布氏硬度基本相似，也是根據(jù)壓痕單位面積所受載荷來計算硬度值，但所用的壓頭是兩相對面夾角為136°的金剛石四棱椎體，試樣在載荷F作用下試樣表面被壓出一個四方錐行壓痕，測量壓痕對角線長度分別為d1，d2。取其平均值為d，用以計算壓痕表面積s，F(xiàn)/S即為試樣硬度值7)努氏硬度:一種顯微硬度試樣方法，使用兩個對角線面不等的四棱錐金剛石壓頭，在試樣上得到長短對角線長度之比為7：1的棱形壓痕，硬度值為試樣力除以壓痕投影面積，用HK表示，HK=1.451F/L2，L單位（mm）。8)肖氏硬度:是一種動載實驗法，將具有一定質(zhì)量帶有金剛石或金剛球的重錘從一定高度向式樣表面砸落，根據(jù)重錘回足兆高度來表征材料硬度值大小，用KS表示。

1-3.缺口對材料的拉伸力學(xué)性能有什么影響？答：當缺口受到單向拉力時，缺口界面上應(yīng)力分布為軸向σy，在缺口根部最大，隨離根部距離的增加，σy不斷下降，即在根部產(chǎn)生應(yīng)力集中，當這種集中應(yīng)力達到材料屈服強度σb時，使引起缺口根部附近的塑性變形，既缺口造成應(yīng)力應(yīng)變集中，缺口改變了缺口的前方應(yīng)力狀態(tài)，使平板中材料所受應(yīng)力由原來的單向應(yīng)力拉伸變?yōu)閮苫蛉蚶欤谟腥笨诘臈l件下，由于出現(xiàn)了三向應(yīng)力，試樣的屈服應(yīng)力比單向拉伸時要高，既產(chǎn)生了所謂缺口“強化”現(xiàn)象。1-4.如何理解塑性材料的缺口強化現(xiàn)象？答：根據(jù)屈雷斯加判據(jù)SⅡ=σy-σx=σs可得σy=σx+σs.在缺口根部σx=0，故σy=σs。因此，外加載荷增加時，缺口根部最先滿足SⅡ=σy=σs而開始屈服。根部一旦屈服，σy便松弛而降低到材料的σs。但在缺口內(nèi)側(cè)，σx≠0故要滿足屈雷斯加判據(jù)要求，必須增加縱向應(yīng)力σy，即心部屈服要在σy不斷增加的情況下才能發(fā)生。若滿足這一條件，塑性變形便自表面向心部擴展，與此同時，σy與σz隨σx快速增加而增加，一直增加到塑性區(qū)與彈性區(qū)交界處為止。因此，當缺口前方產(chǎn)生塑性變形后，最大應(yīng)力已經(jīng)不再缺口根部，而在其前方一定距離處，此處σx最大，所以σy與σz也最大，這時屈服應(yīng)力比平向拉伸高，即產(chǎn)生了“缺口強化”。1-6、是綜合比較單向拉伸、壓縮、彎曲及扭轉(zhuǎn)試驗的特點和應(yīng)用范圍。單向拉伸:特點溫度、應(yīng)力狀態(tài)、加載速度確定，常用標準光滑試樣進行試驗。范圍：用于塑性變形抗力與切斷抗力較低的塑性材料試驗。扭轉(zhuǎn)：1、扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)較拉伸時的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)2、試樣截面的應(yīng)力分布為表面最大，愈往心部愈小，故對材料表面硬化及表面缺陷十分敏感。3、圓柱形試樣在扭轉(zhuǎn)實驗時，整個試樣長度上基本保持原尺寸不變。4、扭轉(zhuǎn)試驗正應(yīng)力與切應(yīng)力大致相等。范圍：測定在拉伸時呈脆性材料的強度和塑性；對各種表面強化進行研究和對機件的熱處理表面質(zhì)量進行檢測；評定拉伸時出現(xiàn)頸縮的高塑性材料的形變能力和形變抗力；測定切斷強度。彎曲：特點：試樣形狀簡單，操作方便，彎曲應(yīng)力分布不均勻，表面最大，中心為零，可較靈敏的反應(yīng)材料的表面缺陷。范圍：對于承受彎曲載荷的機件測定其力學(xué)性能。壓縮：特點：單向壓縮試驗應(yīng)力軟性系數(shù)為2，比拉伸、彎曲、扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力狀態(tài)都軟，拉伸時塑性很好的材料在壓縮時只發(fā)生壓縮變形而不會斷裂。范圍：拉伸時呈脆性的金屬材料的力學(xué)性能測定，如果產(chǎn)生明顯屈服，還可以測定壓縮屈服點。1-8、試比較布氏硬度與維氏硬度原理的異同，并比較布氏、洛氏和維氏硬度優(yōu)缺點和應(yīng)用范圍。答：維氏硬度的實驗原理與貝氏硬度基本相似，也是根據(jù)壓痕單位面積所承受的載荷來計算硬度值。所不同的是維氏硬度實驗所用的壓頭是兩相對面夾角為136°的金剛石四棱錐，布氏硬度壓頭為淬火鋼球或硬質(zhì)合金球。布氏試驗：優(yōu)點1、壓痕面積較大，其硬度值能反映材料在較大區(qū)域內(nèi)各組成相的平均性能；2、實驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復(fù)性高缺點1、壓痕直徑比較大，一般不宜在成品上直接進行檢驗2、對不同的硬度材料需要更換壓頭直徑和載荷，壓痕直徑測量也比較麻煩；3、淬火鋼球的硬度范圍為450HBS，當大于450時需要更換為硬質(zhì)合金球。范圍測定灰鑄鐵、軸承、合金等材料的硬度。洛氏試驗：優(yōu)點1、操作簡單迅速2、壓痕小，可對工件直接進行檢驗3、采用不同的標尺，可測量軟硬不同、厚薄不一試樣的硬度。缺點1、壓痕小，代表性差。尤其是偏析及組織不均勻情況2、所測硬度值重復(fù)性差、分散度大3、用不同標尺測得的硬度值既不能直接比較，又不能彼此互換。范圍：淬火、調(diào)質(zhì)等熱處理后的材料，測量表面很薄的材料硬度，測定各種材料。維氏試驗：優(yōu)點1、角錐壓痕清晰，采用對角線長度計算，精確可靠2、壓頭為四棱錐，當載荷改變時，壓入角恒定不變，可任意選擇載荷；3、不存在洛氏硬度不同標尺無法統(tǒng)一，而且比洛氏硬度所測的試件厚度更薄。缺點1、測定方法比較麻煩，工作效率低2、壓痕面積小，代表性差3、不適宜成批生產(chǎn)的常規(guī)檢測范圍測定小型精密零件的硬度，表面硬化和有效硬化層的深度，鍍層表面硬度，薄片材料和西線材的硬度，刀刃附近的硬度。第三章材料的沖擊韌性及低溫脆性3-1．解釋下列名詞：（1）低溫脆性：體心立方金屬及合金或某些密排六方晶體金屬及合金，尤其是工程上常用的中低強度結(jié)構(gòu)鋼，當實驗溫度低于某一溫度tk時，材料由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)，沖擊吸收功明顯下降，斷裂機理由微孔聚集變?yōu)榇┚Ы饫?，斷口特征由纖維狀變?yōu)榻Y(jié)晶狀。（2）藍脆：碳鋼和某些合金鋼在沖擊載荷或靜載荷作用下，在一定溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)脆性；在該溫度范圍內(nèi)加熱鋼時，表面氧化色為藍色，稱此現(xiàn)象為藍脆。（3）遲屈服：對體心立方金屬材料施加一大于屈服強度σs的高速載荷時材料并不立即產(chǎn)生屈服，而需要經(jīng)過一段孕育期才開始塑性變形的現(xiàn)象。（4）韌脆轉(zhuǎn)變溫度：使材料表現(xiàn)出低溫脆性的臨界溫度tk。（5）韌脆溫度儲備：材料使用溫度t0與韌脆轉(zhuǎn)變溫度tk的差值，用符號Δ表示，Δ值常取20—600c。3-6．是從宏觀和微觀上解釋為什么有些材料有明顯的韌脆轉(zhuǎn)變溫度而另外一些材料則沒有。答：從宏觀角度分析：材料低溫脆性的產(chǎn)生與其屈服強度和斷裂強度隨著溫度的變化有關(guān)。斷裂強度隨溫度的變化很小，屈服強度隨溫度的變化與材料的本性有關(guān)。具有體心立方或密排六方結(jié)構(gòu)的金屬或合金的屈服強度對溫度十分敏感，溫度降低，屈服強度急劇提高，當屈服強度與斷裂強度相等時溫度即為韌脆轉(zhuǎn)變溫度。高于此溫度時，材料受載后先屈服后斷裂，為韌性斷裂；低于此溫度時，為脆性斷裂。而面心立方結(jié)構(gòu)材料的屈服強度隨溫度的變化不大，即使在低溫時也不與斷裂強度相等，此種材料的脆性斷裂現(xiàn)象不明顯。從微觀角度：體心立方的金屬低溫脆性與位錯在晶體中運動的阻力對溫度變化很敏感有關(guān)，在低溫下增加，故該類材料在低溫下處于脆性狀態(tài)。面心立方金屬因位錯寬度比較大，對溫度變化不敏感，故一般不顯示低溫脆性。體心立方金屬的低溫脆性還與遲屈服現(xiàn)象有關(guān)，而具有面心立方金屬的遲屈服現(xiàn)象不明顯，故其低溫脆性不明顯。補-1.化學(xué)成分是如何影響材料低溫脆性的？答：1、間隙溶質(zhì)元素含量增加，高階能下降，韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高。這是由于間隙溶質(zhì)元素溶入基體金屬晶格中，通過與位錯的交互作用偏聚于位錯線附近形成柯氏氣團，既增加σi，又使ky增加，致使σs升高，所以剛的脆性增大。2、鋼中加入置換型溶質(zhì)元素一般也降低高階能，提高韌脆轉(zhuǎn)變溫度。3、雜質(zhì)元素S、P、Pb、Sn、As等使鋼的韌性下降，這是由于他們偏聚于晶界，降低晶界的表面能，產(chǎn)生沿晶脆性斷裂，同時降低脆斷應(yīng)力所致。補-2.顯微組織是如何影響材料低溫脆性的？答;a晶粒大小細化晶?？墒共牧享g性增加，原因是晶界是裂紋擴展的阻力；晶界前塞集的位錯數(shù)減少，有利于降低應(yīng)力集中；晶界總面積增加，使晶界上雜質(zhì)濃度減少，避免產(chǎn)生沿晶脆性斷裂。b金相組織在較低強度水平，強度相同而組織不同的鋼，其沖擊吸收功和韌脆轉(zhuǎn)變溫度以回火索氏體最佳，貝氏體回火組織次之，片狀珠光體組織最差；在相同的強度水平時，典型上貝氏體組織的韌脆轉(zhuǎn)變溫度高于下貝氏體的韌脆轉(zhuǎn)變溫度；在低碳合金中，經(jīng)不完全等溫處理獲得的貝氏體和馬氏體的混合組織，其韌性比單一馬氏體或單一貝氏體組織要好；在馬氏體中存在殘余奧氏體時，可以抑制解理斷裂，從而顯著改善鋼的韌性；鋼中碳化物及夾雜物等第二相對鋼的脆性影響：第二相尺寸增加，材料的韌性下降，韌脆轉(zhuǎn)變溫度升高，球狀第二相材料的韌性較好。材料的斷裂韌度4-1名詞解釋=1\*GB3①.低應(yīng)力脆性：高強度鋼、高超強度鋼的機件，中低強度鋼的大型機件常常在工作應(yīng)力并不高，甚至遠低于屈服極限的情況下，發(fā)生脆性斷裂的現(xiàn)象應(yīng)力場強度因子：KI=反應(yīng)了裂紋尖端區(qū)域應(yīng)力場的強度斷裂韌度：當應(yīng)力或裂紋尺寸a增大到臨界值時，也就是在裂紋尖端足夠大的范圍內(nèi)，應(yīng)力達到了材料的斷裂強度，裂紋便失穩(wěn)擴展而導(dǎo)致材料的斷裂，這時KI也達到了一個極限值，這個臨界或失穩(wěn)狀態(tài)的KI記為KIC或Kc稱為斷裂韌度。=4\*GB3④能量釋放率：GI=是平面應(yīng)力的能量釋放率，GI=是平面應(yīng)變的能量釋放率。=5\*GB3⑤J積分：反映了裂紋尖端區(qū)的應(yīng)變能，即應(yīng)力應(yīng)變集中程度。=6\*GB3⑥裂紋尖端張開位移：裂紋體受載后，在裂紋尖端沿垂直裂紋方向所產(chǎn)生的位移用δ表示。4-3．說明KI和KIC的異同。答：KI和KIC是兩個不同的概念，KI是一個力學(xué)參量，表示裂紋體中裂紋尖端的應(yīng)力應(yīng)變場強度的大小，它決定于外加應(yīng)力、試樣尺寸和裂紋類型，而和材料無關(guān)；但KIC是材料的力學(xué)性能指標，它決定于材料的成分、組織結(jié)構(gòu)等內(nèi)在因素，而與外加應(yīng)力及試樣尺寸等外在因素?zé)o關(guān)。4-10.有一大型板件材料的σ=1200Mpa，K=115Mpa.m,探傷發(fā)現(xiàn)有20㎜大的橫向穿透裂紋，若在平均軸向應(yīng)力900Mpa下工作，試計算K和塑性區(qū)寬度，并判斷該件是否安全解：σs=σ=1200Mpa2a=20㎜=0.02mσ=900MpaY=則σ/σs=900/1200=0.75>0.6～0.7需考慮修正問題K=Y/即K=*900*/=168Mpa>K不安全塑性區(qū)寬度R=(K/)=*(168/1200)=2.2㎜K為168Mpa，塑性區(qū)寬度為2.2㎜，該件不安全。11.有一構(gòu)件加工時，出現(xiàn)表面半橢圓裂紋。若a=1mm，a/c=0.3，在1000MPa的應(yīng)力下工作，對下列材料應(yīng)選用哪一種？材料ABCDE／MPa11001200130014001500/(MPa*m)11095756055解：1.對于材料A：由于/=1000/1100=0.909所以必須使用塑性區(qū)的修正公式來計算即：=，其中第二類橢圓積分當時，得將有關(guān)數(shù)據(jù)帶入得：<=110（MPa）說明使用材料A后不會發(fā)生脆性斷裂，可以選用。2.對于材料B:由于/=1000/1200=0.833，所以必須使用塑性區(qū)的修正公式來計算即：=代入數(shù)據(jù)得：<=95（MPa）使用材料B后不會發(fā)生脆性斷裂，可以選用。3.對于材料C：由于/=1000/1300=0.769，所以必須使用塑性區(qū)的修正公式來計算即：=代入數(shù)據(jù)得：<=75（MPa）使用材料C后不會發(fā)生脆性斷裂，可以選用。4.對于材料D：由于/=1000/1400=0.714，所以必須使用塑性區(qū)的修正公式來計算即：=代入數(shù)據(jù)得：<=60（MPa）使用材料D后不會發(fā)生脆性斷裂，可以選用。5.對于材料E：由于/=1000/1500=0.667，所以必須使用塑性區(qū)的修正公式來計算即：=代入數(shù)據(jù)得：>=55（MPa）使用材料E后會發(fā)生脆性斷裂，不可以選用。綜上所述，最好選用材料D。補-1.試述化學(xué)成分對斷裂韌度的影響？答：對于金屬材料，細化晶粒的合金元素因提高強度和韌性，可使斷裂韌度提高；強烈固溶強化的合金元素因大大降低塑性而是斷裂韌度降低，并且隨合金元素濃度的提高，降低的作用更加明顯；形成金屬間化