工程材料力學性能復習資料(編輯修改稿)

2026-02-06 02:56 本頁面

　

【文章內容簡介】數：最大切應力τ max 與最大正應力σ max 的比值表示它們的相對大小 HR 洛氏硬度值 HV 維氏硬度值 HK 努氏硬度值 HBW 布氏硬度值 NSR缺口敏感度 σ bb 抗彎強度 σ bn 缺口抗拉強度 σ bc脆性材料的抗壓強度 WM??12 3dW ??6 2bhW ?bbneq ???)(22 321 31m a xm a x ???? ????? ?? ??? 第三章沖擊吸收功 Ak：式樣變形和斷裂所消耗的功，單位 J Ak=GH1－ GH2 低溫脆性當試驗溫度低于某一溫度 tk 時，材料由韌性狀態變為脆性狀態，沖擊吸收功明顯下降，斷裂機理由微孔聚集型變為穿晶解理型，斷口特征由纖維狀變為結晶狀，這即低溫脆性，轉變溫度 tk 稱為韌脆轉變溫度，亦稱韌脆轉變溫度。韌脆轉變的物理本質斷裂強度σ c 隨溫度的變化較小，而屈服強度σ s 對溫度十分敏感，隨溫度降低，屈服強度升高，兩者的交點 tk 即為韌脆轉變溫度。 T＞ Tk σ c＞σ s 韌性斷裂 T＜ Tk σ c＜σ s 脆性斷裂影響韌脆轉變溫度的冶金因素晶體結構：體心立方金屬及合金存在低溫脆性。普通中低強度鋼的基體都是體心立方點陣的鐵素體化學成分的影響： 1）間隙溶質元素↑→韌脆轉變溫度↑ 2）置換型溶質元素一般也能提高韌脆轉變溫度，但 Ni 和一定量 Mn 例外。 3）雜質元素 S、 P、 As、 Sn、 Sb 等使鋼的韌性下降晶粒尺寸：細化晶粒使材料韌性增加金相組織 1）對低強度鋼：按 tk 由高到低的順序：珠光體→上貝氏體→鐵素體→下貝氏體→回火馬氏體 2）對中碳合金鋼且強度相同， tk：下貝氏體＜回火馬氏體；貝氏體馬氏體混合組織＞回火馬氏體 3）低碳合金鋼的韌性：貝氏體馬氏體混合組織＞單一馬氏體或單一貝氏體 4）馬氏體鋼的韌性：奧氏體的存在將顯著改善韌性鋼中夾雜物、碳化物等第二相質點對鋼的韌性有重要影響，影響的程度與第二相質點的大小、形狀、分布、第二相的性質及其與基體的結合力等性質有關。二、外界因素溫度加載速率試樣尺寸和形狀 AK 沖擊吸收功 AKVV 形缺口試樣沖擊功 FATT50－沖擊試樣斷口中結晶區面積占整個斷口面積 50％時 NDT 無塑性轉變溫度，以低階能開始上升的溫度定義的韌脆轉變溫度第四章應力強度因子 KI：表示應力場的強弱程度。斷裂韌度 Kic 的測試（式樣的形狀、尺寸及制備）試樣的形狀、尺寸及制備四種試樣：三點彎曲，緊湊拉伸， C 型拉伸，圓形緊湊拉伸試樣。試樣厚度、裂紋長度、韌帶寬度有嚴格要求：預先估計 KIC（類比法），再逼近。試樣材料、加工和熱處理方法也要和實際工件相同；預制裂紋長度有一定要求，疲勞裂紋長度 %W,且不小于。 ????????? yICKB ? )( ??????????yICKaW ? ????????? yICKa ? 影響斷裂韌度的因素（一）、內因化學成分細化晶粒的元素→強度↑、塑性↑→ KIC↑；強烈固溶強化的元素→塑性↓→ KIC↓；形成金屬間化合物并呈第二相析出的元素→塑性↓→ KIC↓；基體相結構和晶粒大小的影響基體相結構易于產生塑性變形→ KIC↑，如對鋼鐵材料：面心立方的 KIC 高于體心立方的KIC。晶粒大小對 KIC 的影響與對常規力學性能的影響不同，一般，晶粒細化→ KIC↑，但某些情況下，粗晶粒的 KIC 反而較高。夾雜和第二相的影響非金屬夾雜物→ KIC↓；脆性第二相的體積分數↑→ KIC↓；韌性第二相形態和數量適當時→ KIC↑；鋼中微量雜質元素 (Sb、 Sn、 As 等 ) → KIC↓。顯微組織的影響板條馬氏體＞針狀馬氏體。回火索氏體＞回火托氏體＞回火馬氏體下貝氏體＞上貝氏體馬氏體組織中存在一定的殘余奧氏體→ KIC↑ （二）、外界因素對斷裂韌度的影響溫度一般大多數結構鋼的斷裂韌度隨溫度降低而下降，但隨材料強度增加， KIC 隨溫度變化的趨勢趨于緩和。應變速率應變速率↑→ KIC↓，但

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