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材料力学性能课后习题答案
第一章单向静拉伸力学性能
1、解释以下名词。
1弹性比功:属材料吸收弹性变形功的能力,一般用属开始塑性变形前单位体积吸收
的最大弹性变形功表示。
2.滞弹性:属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现
象称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象。
3.循环韧性:属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
4.包申格效应:属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定剩余
伸长应力增加;反向加载,规定剩余伸长应力降低的现象。
5.解理刻面:这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
6.塑性:属材料断裂前发生不可逆永久1塑性)变形的能力。
脆性:指属材料受力时没有发生塑性变形而直接断裂的能力
韧性:指属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
7.解理台阶:当解理裂纹与螺型位错相遇时,便形成一个高度为b的台阶。
8.河流把戏:解理台阶沿裂纹前端滑动而相互集合,同号台阶相互集合长大,当集合台阶高
度足够大时,便成为河流把戏。是解理台阶的一种标志。
9.解理面:是属材料在一定条件下,当外加正应力到达一定数值后,以极快速率沿一定
晶体学平面产生的穿晶断裂,因与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。
10.穿晶断裂:穿晶断裂的裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可以是脆性断裂。
沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,多数是脆性断裂。
11.韧脆转变:具有一定韧性的属材料当低于某一温度点时,冲击吸收功明显下降,断裂
方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂,这种现象称为韧脆转变
2、说明以下力学性能指标的意义。
答:E弹性模量G切变模量O;规定剩余伸长应力00.2屈服强度鼠
属材料拉伸时最大应力下的总伸长率n应变硬化指数P153、属的
强性模量主要取决于什么因素?为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标?
答:主要决定于原子本性和晶格类型。合化、热处理、冷塑性变形等能够改变属材料
的组织形态和晶粒大小,但是不改变属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了,原子
的本性和晶格类型未发生改变,故弹性模量对组织不敏感。[P4]
2、现有45、40Cr、35CrMo钢和灰铸铁几种材料,你选择哪种材料作为机床起,为
什么?
选灰铸铁,因为其含碳量搞,有良好的吸震减震作用,并且机床床一般结构简单,
对精度要求不高,使用灰铸铁可降低本钱,提高生产效率。
5、多晶体金属产生明显屈服的条件,并解释bcc金属及其合金与fee金属及
其合金屈服行为不同的原因。
答:多晶体金属产生明显屈服的条件:1)材料变形前可动位错密度小,或虽有大量位错但
被钉扎住,如钢中的位错为间隙原子、杂质原子或第二相质点所钉扎。2)随塑性变形的发
生,位错能快速增殖;3)位错运动速率与外加应力之间有强烈依存关系。
金属材料塑性变形的应变速率与位错密度、位错运动速率和柏氏矢量成正比,而位错运动
,n,
速率又决定于外加应力的滑移分切应力。t£=bpv,v=―())
%
塑性变形初始阶段,由于可动位错密度少,为了维持高的应变速率,必须增大位错运动速
率。而要提高位错运动速率必须要有高的应力,这对应着上屈服点。一旦塑性变形产生,
位错大量增殖,位错运动速率下降,相应的应力随之下降,从而产生了屈服现象。
对于bee金属及其合金,位错运动速率应力敏感指数D1低,即位错运动速率变化所需应
力变化大,屈服现象明显。而fee金属及其合金,其位错运动速率应力敏感指数高,屈服
现象不明显。
6、试述退火低碳钢、中碳钢和