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材料性能學課后習題與解答-wenkub

2022-09-02 08:25:30 本頁面

　

【正文】沖擊功為10J，問此種鋼適合此項應用么？解： c:此種鋼不適合。金相組織也有影響，低強度水平時，組織不同的剛，索氏體最佳。面心立方金屬及合金如氏體鋼和鋁合金不能用此方法檢驗和評定。韌脆轉變溫度：材料在某一溫度t下由韌變脆，沖擊功明顯下降。k使用莫氏硬度。3) 有下述材料需要測量硬度，試說明選用何種硬度實驗方法？為什么？a. 滲碳層的硬度分布，b. 淬火鋼，c. 灰口鑄鐵，d. 硬質合金，e. 儀表小黃銅齒輪，f. 高速工具鋼，g. 雙相鋼中的鐵素體和馬氏體，h. Ni基高溫合金，i. Al合金中的析出強化相，j. 5噸重的大型鑄件，k. 野外礦物解：a、e、g、i使用維氏硬度。彎曲試驗時，截面上應力分布表面最大。可用來精確評定拉伸時出現縮頸的高塑性材料的形變能力和變形抗力。2) 簡述扭轉實驗、彎曲實驗的特點？滲碳淬火鋼、陶瓷玻璃試樣研究其力學性能常用的方法是什么？解：扭轉實驗的特點是扭轉實驗的應力狀態軟性系數較拉伸的應力狀態軟性系數高。不宜在極薄的工件上直接進行檢驗。缺點是不宜在成品上直接檢驗，硬度不同要更換壓頭直徑D和載荷F，壓痕直徑測量較麻煩。簡答 1) 簡述硬度測試的類型、原理和優缺點？[至少回答三種]解：布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度。剪切彈性模量：材料在扭轉過程中，扭矩與切應變的比值。對實際構件進行斷裂分析首先進行宏觀檢測：目測構件表面外觀；低倍酸洗觀察；宏觀斷面分析。按裂紋擴展可分為穿晶斷裂和沿晶斷裂。對不能進行熱處理強化的金屬材料進行強化的重要手段。(2) 金屬材料應變硬化的概念和實際意義。晶體結構，單晶材料在彈性模量在不同取向上呈各向異性，沿密排面E大，多晶材料為各晶粒的統計平均值；非晶材料各向E同性。韌性：材料斷裂前吸收塑性變形功和斷裂功的能力。彈性模量：工程上被稱為材料的剛度，表征材料對彈性變形的抗力。塑性變形：微觀結構的相鄰部分產生永久性位移，并不引起材料破裂的現象。免費共享緒論簡答題什么是材料的性能？包括哪些方面？ [提示] 材料的性能定量地反映了材料在給定外界條件下的行為；解：材料的性能是指材料在給定外界條件下所表現出的可定量測量的行為表現。彈性極限：彈性變形過度到彈塑性變形(屈服變形)時的應力。實質是產生100%彈性變形所需的應力。超塑性：在一定條件下，呈現非常大的伸長率（約1000%）而不發生縮頸和斷裂的現象。化學成分，微觀組織溫度，溫度升高，E下降加載條件、負載時間。解：材料進入塑性變形階段后，隨著變形量增大，形變應力不斷提高的現象稱為應變硬化。(3) 高分子材料的塑性變形機理。按微觀斷裂機理分為解理斷裂和剪切斷裂。掃描電鏡分析X射線能譜分析金相分析硬度及有效硬化層測定。缺口敏感度：常用試樣的抗拉強度與缺口試樣的抗拉強度的比值。布氏硬度：原理是用一定大小的載荷，把直徑為D的淬火鋼球或硬質合金球壓入試樣表面，保持規定時間后卸載載荷，測量試樣表面的殘留壓痕直徑d，求壓痕的表面積。洛氏硬度：原理是通過測量壓痕深度值來表示硬度。肖氏硬度：原理是將具有一定質量的帶有金剛石或合金鋼球的重錘從一定高度落向試樣表面，用重錘的回落高度來表征材料的硬度。可對表面強化處理工藝進行研究和對機件的熱處理表面質量進行檢驗。扭轉時正應力與切應力大致相等，可測定材料的切斷強度。可以比較和評定材料表面處理的質量。b、c、d、f、h可使用洛氏硬度。第三章沖擊韌性和低溫脆性名詞解釋：沖擊韌度沖擊吸收功低溫脆性韌脆轉變溫度遲屈服解：沖擊韌度：一次沖斷時，沖擊功與缺口處截面積的比值。該溫度即韌脆轉變溫度。2) 影響材料低溫脆性的因素有哪些？解：晶體結構，體心立方存在低溫脆性，面心立方及其合金一般不存在低溫脆性。溫度，在某一范圍內碳鋼和某些合金可能出現藍脆。第四章斷裂韌性名詞解釋：應力場強度因子斷裂韌度低應力脆斷解：應力場強度因子：反映裂紋尖端應力場強度的參量。b. Kl和KlC的異同？解：是力學度量，它不僅隨外加應力和裂紋長度的變化而變化，也和裂紋的形狀類型，以及加載方式有關，但它和材料本身的固有性能無關。內因。夾雜和第二相，脆性夾雜和第二相降低斷裂韌性，韌性第二相提高斷裂韌性。[提示：假設存在的是小的邊緣裂紋，采用有限寬板單邊直裂紋模型，2ba。疲勞強度：指定疲勞壽命下，材料能夠承受的上限循環應力。疲勞斷口一般由疲勞源、疲勞區、瞬斷區組成。高分子材料在高循環應力作用下出現銀紋，銀紋轉變為裂紋并擴展，導致疲勞破壞。復合材料有多種損傷形式，如界面脫落、分層、纖維斷裂等，不會發生瞬時的疲勞破壞，較大應變會使纖維基體變形不協調引起開裂，形成疲勞源。疲勞裂紋擴展區斷口較光滑并分布有貝文線，有時還有裂紋擴展臺階，斷口光滑是疲勞源區的連續，程度隨裂紋向前擴展而逐漸減弱，貝文線是最典型的特征。b. 某壓力容器受到升壓降壓交變應力△σ＝120MPa作用，計算得知該容器允許的臨界裂紋長度2ac＝125mm，檢查發現該容器有一長度2a＝42mm的周向穿透裂紋，假設疲勞裂紋擴展符合Paris公式，假設疲勞擴展系數C＝210－10，n＝3，試計算該容器的疲勞壽命和循環10萬次后的疲勞裂紋長度

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