工程材料力学性能复习资料

工程材料力学性能复习资料内容摘要：

2：使塑性材料强度增高，塑性降低缺口敏感度：金属材料对缺口的敏感性指标用缺口试样的抗拉强度σbn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值作为材料的缺口敏感性指标，称为缺口敏感度应力状态软性系数：最大切应力τmax与最大正应力σmax的比值表示它们的相对大小HR洛氏硬度值HV维氏硬度值HK努氏硬度值HBW布氏硬度值NSR缺口敏感度σbb抗弯强度σbn缺口抗拉强度σbc脆性材料的抗压强度第三章冲击吸收功Ak：式样变形和断裂所消耗的功，单位J Ak=GH1－GH2低温脆性当试验温度低于某一温度tk时，材料由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，这即低温脆性，转变温度tk称为韧脆转变温度，亦称韧脆转变温度。 韧脆转变的物理本质 断裂强度σc随温度的变化较小，而屈服强度σs对温度十分敏感，随温度降低，屈服强度升高，两者的交点tk即为韧脆转变温度。 T＞Tk σc＞σs 韧性断裂T＜Tk σc＜σs 脆性断裂影响韧脆转变温度的冶金因素晶体结构：体心立方金属及合金存在低温脆性。 普通中低强度钢的基体都是体心立方点阵的铁素体化学成分的影响：1）间隙溶质元素↑→韧脆转变温度↑2） 置换型溶质元素一般也能提高韧脆转变温度，但Ni和一定量Mn例外。 3） 杂质元素S、P、As、Sn、Sb等使钢的韧性下降晶粒尺寸：细化晶粒使材料韧性增加金相组织 1） 对低强度钢：按tk由高到低的顺序：珠光体→上贝氏体→铁素体→下贝氏体→回火马氏体2） 对中碳合金钢且强度相同，tk：下贝氏体＜回火马氏体；贝氏体马氏体混合组织＞回火马氏体3） 低碳合金钢的韧性：贝氏体马氏体混合组织＞单一马氏体或单一贝氏体4） 马氏体钢的韧性：奥氏体的存在将显著改善韧性钢中夹杂物、碳化物等第二相质点对钢的韧性有重要影响，影响的程度与第二相质点的大小、形状、分布、第二相的性质及其与基体的结合力等性质有关。 二、外界因素 温度 加载速率 试样尺寸和形状AK冲击吸收功AKVV形缺口试样冲击功FATT50－冲击试样断口中结晶区面积占整个断口面积50％时NDT无塑性转变温度，以低阶能开始上升的温度定义的韧脆转变温度第四章应力强度因子KI：表示应力场的强弱程度。 断裂韧度Kic的测试（式样的形状、尺寸及制备）试样的形状、尺寸及制备 四种试样：三点弯曲，紧凑拉伸，C型拉伸，圆形紧凑拉伸试样。 试样厚度、裂纹长度、韧带宽度有严格要求：预先估计KIC（类比法），再逼近。 试样材料、加工和热处理方法也要和实际工件相同；预制裂纹长度有一定要求，疲劳裂纹长度%W,。 影响断裂韧度的因素（1） 、内因化学成分 细化晶粒的元素→强度↑、塑性↑→KIC↑； 强烈固溶强化的元素→塑性↓→KIC↓； 形成金属间化合物并呈第二相析出的元素→塑性↓→KIC↓；基体相结构和晶粒大小的影响 基体相结构易于产生塑性变形→KIC↑，如对钢铁材料：面心立方的KIC高于体心立方的KIC。 晶粒大小对KIC的影响与对常规力学性能的影响不同，一般，晶粒细化→KIC↑，但某些情况下，粗晶粒的KIC反而较高。 夹杂和第二相的影响 非金属夹杂物→KIC↓； 脆性第二相的体积分数↑→KIC↓； 韧性第二相形态和数量适当时→KIC↑； 钢中微量杂质元素(Sb、Sn、As等) →KIC↓。 显微组织的影响 板条马氏体＞针状马氏体。 回火索氏体＞回火托氏体＞回火马氏体下贝氏体＞上贝氏体马氏体组织中存在一定的残余奥氏体→KIC↑（二）、 外界因素对断裂韧度的影响 温度一般大多数结构钢的断裂韧度随温度降低而下降，但随材料强度增加，KIC随温度变化的趋势趋于缓和。 应变速率 应变速率↑→KIC↓，但。