弹性变形阶段，真应力—真应变曲线和应力—应变曲线基本吻合；塑性变形阶段两者出线、关于弹性变形的问题 包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形，再同向加载，伸长应力增加；反向加载，伸长应力降低的现象。滞弹性：（弹性后效）是指材料在快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附 金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力，称为金属的循环韧性，也叫内耗b、相关理论：弹性变形都是可逆的。 理想弹性变形具有单值性、可逆性，瞬时性。但由于实际金属为多晶体并存在各种缺陷，弹性变形时，并不是完整的。 点：材料在拉伸时对应的应力值，σs；上点：试样发生而力首次下降前的最大应力值，σsu； 晶格阻力（派纳力）；位错交互作用阻力Hollomon公式： S=Ken ，S应力，e为线, 缩颈是：韧性金属材料在拉伸试验时变形集中于局部区域的特殊现象。抗拉强度：韧性金属试样拉断过程中最大试验力所对应的应力。代表金属材料所 常见的塑性变形方式：滑移，孪生，晶界的滑动，扩散性蠕变。塑性变形的特点：各晶粒变形的不同时性和不均匀性（取向不同；各晶粒力学性 硬化指数的测定：①试验方法；②作图法lgS=lgK+nlge硬化指数的影响因素：与层错能有关,层错能下降，硬化指数升高；对金属材料 缩颈的判据（失稳临界条件）拉伸失稳或缩颈的判据应为dF=0两个塑性指标：断后伸长率δ=(L1-L0)/LO*100%； 穿晶断裂：裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂，断口明亮。沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，都是脆性断裂，由晶界处的脆性第二相等造成，断 沿晶断裂断口：断口冰糖状；若晶粒细小，断口呈晶粒状。剪切断裂：材料在切应力作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂。（滑断、微孔 按断裂的性态：韧性断裂和脆性断裂；按裂纹扩展径：穿晶断裂和沿晶断裂；按断裂机制：解理断裂和剪切断裂 脆性断口平齐而光亮，与正应力垂直，断口常呈人字纹或放射花样。解理断裂是沿特定的晶面发生的脆性跳蛋门事件完整照片穿晶断裂，通常总沿一定的晶面分离。 格雷菲斯理论是根据热力学原理得出的断裂发生的必要条件，但并不意味着事实上一定断裂。裂纹自动扩展的充分条件是尖端应力等于或大于理论断裂强度。 压痕相似原理：只用一种标准的载荷和钢球直径,不能同时适应硬的材料或者软的材料。为不同载荷和直径测量的硬度值之间可比，压痕必须满足几何相似。 维氏硬度：原理与布氏硬度试验相同，根据单位面积所承受的试验力计算硬度值。不同的是维氏硬度的压头是两个相对面夹角α为136°的金刚石四棱锥体。努氏硬度：与维氏硬度的区别1）压头形状不同；2）硬度值不是试验力除以压痕表面积，而是除以压痕投影面积 肖氏硬度：一种动载荷试验法，原理是将一定质量的带有金刚石圆头或钢球的重锤，从一定高度落于金属试样表面，根据重锤回跳的高度来表征金属硬度值大小，也称回跳硬度。用HS表示。 里氏硬度：动载荷试验法，用质量的冲击体在弹力作用下以一定的速度冲击试样表面，用冲头的回弹速度表征金属的硬度值。用HL表示。 冲击测量参数：测量冲击脆断后的冲击吸收功（AkU或AKV），冲击吸收功并不能真正反映材料的韧脆程度（冲击吸收功并非完全用于试样变形和）低温脆性:体心立方或某些密排六方晶体金属及合金，当试验温度低于某一温度 韧脆的影响因素：温度（低温脆性）；应力状态（三向拉应力状态）；变形速度的影响（冲击脆断）低温脆性的本质：低温脆性是材料强度随温度降低急剧增加的结果。强度σs的随温度降低而升高，而断裂强度σc随温度变化很小。 ttk ,σc σs ,先再断裂；ttk ,σc σs ,脆性断裂韧脆转变温度是金属材料的韧性指标，它反映了温度对韧脆性的影响。 疲劳的过程是材料内部薄弱区域的组织在变动应力作用下，逐渐发生变化和损伤累积、开裂，当裂纹扩展达到一定程度后发生突然断裂的过程，是一个从局部区域开始的损伤累积，最终引起整体的过程。 疲劳按应力状态分：弯曲疲劳、扭转疲劳、拉压疲劳、接触疲劳及复合疲劳；疲劳按和接触情况：大气疲劳、腐蚀疲劳、高温疲劳、热疲劳及接触疲劳等。 疲劳对缺口、裂纹及组织等缺陷十分，即对缺陷具有高度的选择性。因为缺口或裂纹会引起应力集中，加大对材料的损伤作用；组织缺陷(夹杂、疏松、白点、脱碳等)，将降低材料的局部强度，二者综合更加速疲劳的起始与发展。c、金属疲劳宏观断口 特点：因疲劳源区裂纹表面受反复挤压，摩擦次数多，疲劳源区比较光亮，而且因加工硬化，该区表面硬度会有所提高。数量：机件疲劳的疲劳源可以是一个，也可以是多个，它与机件的应力状态 疲劳区是疲劳裂纹亚稳扩展形成的区域。宏观特征：断口较光滑并分布有贝纹线(或海滩花样)，有时还有裂纹扩展台阶。 瞬断区是裂纹失稳扩展形成的区域。在疲劳亚临界扩展阶段，随应力循环增加，裂纹不断增长，当增加到临界尺寸ac时，裂纹尖端的应力场强度因子KI达到材料断裂韧性KIc(Kc)时。裂纹就失稳快速扩展，导致机件瞬时断裂。瞬断区的断口比疲劳区粗糙，宏观特征如同静载，随材料性质而变。 从滑移开裂产生疲劳裂纹形成机理看，只要能提高材料滑移抗力（固溶强化、细晶强化等），均可疲劳裂纹萌生，提高疲劳强度。 第二相或夹杂物可引发疲劳裂纹的机理来看，只要降低第二相或夹杂物脆性，提高相界面强度，控制第二相或夹杂物的数量、形态、大小和分布、使之“少、圆、小、匀”，均可或延缓疲劳裂纹在第二相或夹杂物附近萌生，提高疲劳强度。 从晶界萌生裂纹来看，凡使晶界弱化和晶粒粗化的因素，如晶界有低熔点夹杂物等有害元素和成分偏析、回火脆、晶界析氢及晶粒粗化等，均易产生晶界裂纹、降低疲劳强度；反之，凡使晶界强化、净化和细化晶粒的因素，均能晶界裂纹形成，提高疲劳强度。 表面强化的影响——表面强化可在机件表面产生压应力，同时提高强度和硬度。两方面的作用都会提高疲劳强度。（方法：喷丸、滚压、表面淬火、表面化学热处理）硬度由高到低的顺序：渗氮→渗碳→加热淬火；强化层深度由高到低顺序：表面淬火→渗碳→渗氮。材料成分及组织的影响：疲劳强度是对材料组织结构的力学性能。合金成分、显微组织、非金属夹杂物及冶金缺陷 在一些退火软金属中，在恒应变幅的循环载荷下，由于位错往复运动和交互作用，产生了阻碍位错继续运动的阻力，从而产生循环硬化。 在冷加工后的金属中，充满位错缠结和障碍，这些障碍在循环加载中被；或在一些沉淀强化不稳定的合金中。由于沉淀结构在循环加载中校均可导致循环软化。 |