8-材料力學(xué)性能111205

第四章：材料的硬度第五章：材料的斷裂斷裂的危害為什么會(huì)斷？如何斷？斷裂的危害第五章：材料的斷裂斷裂：裂紋的形成與擴(kuò)展脆性斷裂與韌性斷裂脆性斷裂解理：裂紋沿原子間擴(kuò)展→晶面沿晶：裂紋沿晶界擴(kuò)展為什么裂紋沿晶面或晶界擴(kuò)展？理論斷裂強(qiáng)度與實(shí)際強(qiáng)度差異Griffith理論復(fù)習(xí)解理面河流孿晶面舌形變形很小無塑性變形第五章材料的斷裂Griffith理論“實(shí)際斷裂強(qiáng)度與理論值之間存在巨大差異”的問題假設(shè)材料內(nèi)部存在裂紋，“裂紋理論”適用脆性材料。對(duì)韌性材料，裂紋尖端應(yīng)力集中導(dǎo)致材料塑性變形，釋放部分能量；Griffith-Orowan-Irwin公式

臨界裂紋半長：ac=2E/2裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的臨界應(yīng)力為：

c=(2E/a)1/2裂紋如何形成？第五章材料的斷裂二、韌性斷裂1、韌斷現(xiàn)象與機(jī)理明顯的塑性變形斷口宏觀形貌特征：暗，微小山峰。三區(qū)：纖維區(qū)、放射區(qū)、剪切唇斷口微觀形貌特征：韌窩正應(yīng)力時(shí)等軸韌窩扭轉(zhuǎn)等力作用時(shí)拉長韌窩注意：發(fā)現(xiàn)河流必然是脆性斷裂；但發(fā)現(xiàn)韌窩不一定就是韌性斷裂。韌性斷裂肯定有韌窩。為什么會(huì)產(chǎn)生”韌窩”這樣的形貌？韌窩中為什么常有顆粒？韌性斷裂機(jī)理韌性斷裂的宏觀斷口：三區(qū)等軸韌窩拉長韌窩第五章材料的斷裂二、韌性斷裂1、韌斷現(xiàn)象與機(jī)理杯椎狀斷口的形成明顯塑性變形位錯(cuò)杯椎狀斷口形成示意圖微孔形成長大的位錯(cuò)模型頸縮處→局部三向拉應(yīng)力→塑變困難(形變強(qiáng)化結(jié)束)→位錯(cuò)在第二相質(zhì)點(diǎn)堆積→基體與第二相界面分離→微孔形成→新位錯(cuò)不斷進(jìn)入，孔長大

韌窩內(nèi)顆粒如第二相強(qiáng)度低，破碎成孔→微孔聯(lián)結(jié)，形成微裂紋→為什么呈纖維狀？難題：SnO2硬難加工第五章材料的斷裂二、韌性斷裂2、影響韌性斷裂的因素基體第二相種類：數(shù)量：分布：形狀：大小：AgSnO2電觸頭材料日本SnO2德國SnO2國內(nèi)SnO2AgCdO電觸頭材料硬度與基體一致好少好球形均勻？顆粒如何添加？

Ag-10%SnO2內(nèi)氧化法AgSn+高壓氧化粉末冶金法Ag+SnO2粉末混合不均勻Ag包覆SnO2粉（SnO2顆粒？）燒結(jié)、熱擠壓絲材、鉚釘、繼電器論文燒結(jié)工藝對(duì)納米AgSnO2復(fù)合材料致密度的影響添加劑對(duì)AgSnO2復(fù)合粉末燒結(jié)體組織的影響AgSnO2觸頭電損耗產(chǎn)物的研究SnO2表面改性對(duì)Ag/SnO2復(fù)合粉末燒結(jié)組織及性能的影響韌窩中的顆粒沒有顆粒的話，會(huì)如何？高分子的斷裂第五章材料的斷裂三、韌-脆轉(zhuǎn)變材料韌性、脆性除成分、組織結(jié)構(gòu)外，還與外界條件有關(guān)外因：應(yīng)力狀態(tài)、溫度、加載速度1、應(yīng)力狀態(tài)切應(yīng)力促進(jìn)塑性變形，拉應(yīng)力促進(jìn)斷裂切應(yīng)力是位錯(cuò)驅(qū)動(dòng)力2、溫度存在韌脆轉(zhuǎn)變溫度Tc對(duì)

k影響不大，但對(duì)

s影響大T高位錯(cuò)易運(yùn)動(dòng)3、加載速度爆炸斷口形變跟不上應(yīng)力變化，塑性下降實(shí)例？第五章材料的斷裂三、韌-脆轉(zhuǎn)變4、內(nèi)因：結(jié)構(gòu)、成分、晶粒大小面心立方金屬Cu、Al、奧氏體不銹鋼Tc極低C%含量增加，Tc高細(xì)化晶?？山档蚑c第五章材料的斷裂四、缺口沖擊試驗(yàn)：沖擊韌性akv判斷材料塑性和韌性的簡單試驗(yàn)方法1、設(shè)備及試樣2、原理及指標(biāo)一定高度H1，沖斷試樣，回升高度H2Ak=mg(H1-H2)Ak單位：Jakv=Ak/ANAN斷口面積；akv單位：J/mm2試樣斷裂：根部裂紋形成、纖維區(qū)、放射區(qū)裂紋形成、擴(kuò)展和斷裂能脆性材料消耗能量很低，塑性材料高3、應(yīng)用韌脆轉(zhuǎn)變溫度測(cè)定原材料冶金質(zhì)量、熱處理缺陷低溫沖擊韌性風(fēng)電產(chǎn)品核電產(chǎn)品潛艇零部件表

幾種材料的強(qiáng)度、塑性和韌性指標(biāo)材料屈服強(qiáng)度(MPa)≥抗拉強(qiáng)度(MPa)≥伸長率(%)≥斷面收縮率(%)≥aK(J/cm2)≥Ag3512550//Al15~2040~5050~70//Cu33.320960//Q2351953202243/45調(diào)質(zhì)35065017384520CrMnTi滲碳淬回78498010507865Mn淬火回火800100083044GCr15淬火回火16672157/