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材料力學性能ppt課件(編輯修改稿)

2026-02-10 21:36 本頁面

　

【文章內容簡介】性變形，沒有明顯征兆，因此危害性很大。 ? 脆性斷裂的斷裂面一般與正應力垂直，斷口平齊而光亮，常呈放射狀或結晶狀。板狀矩形拉伸試樣斷口呈人字紋花樣。按裂紋擴展的途徑分類： ? （二）穿晶斷裂與沿晶斷裂 ? 多晶金屬斷裂時，裂紋擴展的路徑可能不同，穿晶斷裂的裂紋穿過晶體內，而沿晶斷裂的裂紋沿晶界擴展。根據斷裂機理分類： ? （三）純剪切斷裂與微孔聚集型斷裂、解理斷裂 ? (1) 剪切斷裂： ? 金屬材料在切應力的作用下，沿滑移面分離而造成的滑移面分離斷裂； ? 包括滑斷（純剪切斷裂）和微孔聚集型斷裂。 ? 微孔聚集型斷裂是通過微孔成核、長大聚合而導致材料分離。 ? (2) 解理斷裂： ? 是指金屬材料在一定條件下（如低溫），當外加正壓力達到一定數值后，以極快速率沿一定晶體學平面產生的穿晶斷裂； ? 由于與大理石的斷裂相似，所以稱這種晶體學平面為解理面。根據斷裂面的取向分類： ? 如果斷裂面取向垂直于最大正應力，為正斷型斷裂； ? 如果斷裂面取向與最大切應力方向一致，而與最大正應力方向成 45度角，為切斷型斷裂。二、解理斷裂的微觀斷口特征 ? 關于斷裂機理的三種理論： ? 1. 甄納斯特羅位錯塞積理論 ? 2. 柯垂耳位錯反應理論 ? 3. 史密斯理論 1. 解理斷裂 ? 解理斷裂是沿特定界面發生的脆性穿晶斷裂，斷裂斷口是由許多大致相當于晶粒大小的解理面集合而成； ? 這種大致以晶粒大小為單位的解理面稱為解理刻面。 ? 在解理刻面內部只從一個解理面發生解理破壞實際上是很少的， ? 多數情況下，裂紋要跨越若干個相互平等的、而且位于不同高度的解理面，從而在同一刻面內部出現了解理臺階和河流花樣。解理臺階： ? 是沿兩個高度不同的平行解理面上擴展的解理裂紋相交形成的。 ? (1) 通過解理裂紋與螺型位錯相交形成， ? (2) 通過二次解理或撕裂形成。 2. 準解理 ? 在淬火回火鋼中，當裂紋在晶粒內部擴展時，難于嚴格的沿一定晶體學平面擴展， ? 斷裂路徑不再與晶粒位向有關，而主要與細小的碳化物質點有關，其微觀形態，與解理河流相似，但又不是真正的解理，所以稱為準解理。三、微孔聚集斷裂的微觀斷口特征 ? 如果使微孔在垂直于正應力的平面上各方向長大傾向相同，則在正應力垂直于微孔的平面上便形成等軸韌窩。 ? 在扭轉載荷或受雙向不等拉伸條件下，因切應力作用形成拉長韌窩。 ? 如在微孔周圍的應力狀態為拉、彎聯合作用，微孔在拉長、長大同時還要被彎曲，形成在兩個相配斷口上方向相同的撕裂韌窩。四、斷裂強度 ? （一）、理論斷裂強度 ? 在外加正應力作用下，將晶體的兩個原子面沿垂直于處力方向拉斷所需的應力，就是理論斷裂強度。（二）、真實斷裂強度和靜力韌度 ? 韌性是材料的力學性能，是指材料斷裂前吸收塑性變形功和斷裂功的能力，或指材料抵抗裂紋擴展的能力。 ? 靜力韌度：是靜拉伸時單位體積材料斷裂前所吸收的功。其他加載方式下的力學性能 ? m a xm a x??? ??最大正應力最大切應力?α值越大，表示應力狀態越“軟”，金屬越易于產生塑性變形和韌性斷裂。 α值越小，表示應力狀態越“硬”，金屬越不易于產生塑性變形而易于產生脆性斷裂。壓縮 ? 一、壓縮試驗的特點 ? (1) 單向壓縮試驗的應力狀態軟性系數 α=2，比拉伸、扭轉、彎曲的應力狀態都軟，所以主要用于拉伸時呈脆性的金屬材料力學性能的測定。 ? (2) 拉伸時塑性很好的材料，在壓縮時只發生壓縮變形而不斷裂。 ? 對于接觸面處承受多向壓縮應力的機件，如滾動軸承、套圈與滾動體，常采用多向壓縮實驗。材料變形破壞方式二、壓縮試驗 ? 可測定的主要壓縮性能指標： ? 一、規定非比例壓縮應力 σpc ? 試樣標距段內的非比例壓縮變形達到規定的原始標距百分比時的應力，稱為規定非比例壓縮應力。 ? 二、抗壓強度 ? 單位試樣被壓至破壞過程中的最大應力 σbc 彎曲 ? 一、彎曲試驗的特點 ? 金屬桿狀試樣承受彎矩作用后，其內部應力主要為正應力，與單向拉伸和

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