彈性比功

1、彈性比功：又稱彈性比能，是金屬材料吸收變形功的能力。滯彈性：在彈性范圍內快速加載或卸載后，隨時間延長產(chǎn)生附加彈性應變的現(xiàn)象。循環(huán)韌性：金屬材料在交變載荷下吸收不可逆變形功的能力。包申格效應：1.金屬材料經(jīng)過預先加載產(chǎn)生少量塑性變形2.卸載后再同向加載，規(guī)定殘余伸長應力增加，反向加載，規(guī)定殘余伸長應力降低的現(xiàn)象。塑性：是指金屬材料斷裂前發(fā)生塑性變形的能力。韌性：是指金屬材料斷裂前，吸收塑性變形功和斷裂功的能力?；蚴侵覆牧系挚沽鸭y擴展的能力

2、。脆性：材料在外力作用下僅產(chǎn)生很小變形就發(fā)生斷裂破壞的性質。穿晶斷裂：是指裂紋穿過晶體內部的斷裂。沿晶斷裂：是裂紋沿著晶界擴展的斷裂。韌脆轉變：金屬材料的韌性和脆性是金屬材料在不同條件下表現(xiàn)的力學狀態(tài)。兩者可以相互轉化。如果裂紋擴展時，其前沿地區(qū)能產(chǎn)生顯著塑性變形或某種缺口敏感度：缺口試樣的抗拉強度與等截面尺寸光滑試樣的抗拉強度的比值布氏硬度的測試方法：用一定直徑D的硬質合金為壓頭，施加一定試驗力F，將其壓入試樣表面。經(jīng)過規(guī)定時間后卸除

3、試驗力，試樣表面將殘留壓痕，測量壓痕平均直徑d。求得壓痕球形面積A，布氏硬度值HBW就是試驗力F除以壓痕球形表面積A所得的商。洛氏硬度測試方法：用金剛石圓錐體為壓頭，為保證壓頭與試樣表面接觸良好。試驗時，先加初始試驗力F0。在試樣表面得到一壓痕，深度為h。此時測量壓痕深度的指針在表盤上指零。然后加上主試驗力F1，壓頭壓入深度h1.表盤上指針以逆時針方向轉動到相應刻度。試樣在F1作用下產(chǎn)生的總變形h1中包括彈性變形和塑性變形。當F1卸除后

4、，總變形中的彈性變形恢復，壓頭回升一段距離h1h。這樣殘留的塑性變形深度h就是壓痕深度。而指針順時針方向轉動停止時所指的數(shù)值就是洛氏硬度值。維濕硬度測試方法：以兩相對面間夾角Ｘ＝１３６度的金剛石四棱錐體為頭。在試驗力Ｆ作用下在試樣表面壓出一個四方錐形壓痕。經(jīng)過一定時間后卸除試驗力，測量壓痕對角線平均長度布氏硬度：優(yōu)點：硬度值能反應金屬在較大范圍內各組成相的平均性能。實驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定、重復性強。缺點：對不同材料需要更換不同直徑的壓頭和實驗力。

5、壓痕測量麻煩，不便于自動化檢測。壓痕較大時不宜在成品表面試驗。洛氏硬度：優(yōu)點：操作簡單快速。硬度值可以直接讀出、壓痕小可以在工件表面進行試驗。采用不同標尺可以測定各種軟硬程度不同和厚薄不一的試樣。缺點：壓痕小，代表性差、重復性差，分散度大。用不同標尺測得的硬度不能直接比較。維濕硬度：優(yōu)點：不存在布氏硬度試驗時要求實驗力與壓頭直徑之間所規(guī)定條件的約束。也不存在洛氏硬度實驗時不同標尺的硬度值無法直接比較的弊端。維濕硬度實驗力可以任意選取，壓

6、痕測量精度高，硬度值精確。缺點：硬度值需要通過測量壓痕對角線長度后才能進行計算和查表，工作效率低。沖擊韌度：是指材料在沖擊載荷作用下，吸收塑性變形功和斷裂功的能力。沖擊吸收功：將試樣水平放置在試驗機支座上，缺口方向與沖擊方向相反。將一定質量Ｍ的擺錘舉起到一定高度Ｈ１，使擺錘獲得一定位能ＭＧＨ１。釋放擺錘，沖斷試樣，擺錘疲勞：1.疲勞時低應力循環(huán)、延時斷裂。2.疲勞時脆性斷裂。3.疲勞對缺陷十分敏感。4.疲勞有明顯的疲勞源、疲勞敏感區(qū)。疲

7、勞宏觀端口特征及其形成過程：1.疲勞源：在零件表面上常和缺口裂紋等缺陷相連或者在內部冶金缺陷處。斷口光亮，面積大。多個疲勞源時，源區(qū)光亮度越大，相鄰疲勞區(qū)越大，貝紋線越多越密，疲勞源越容易產(chǎn)生。2.疲勞區(qū)：是疲勞裂紋亞穩(wěn)擴展所形成的斷口區(qū)域。斷口光滑并分布有貝紋線或者海灘花3.瞬斷區(qū)：是裂紋最厚失穩(wěn)快速擴展所形成的斷口區(qū)域。脆性端口呈結晶狀，韌性斷口呈放射狀。疲勞的分類：1.按應力狀態(tài)分：彎曲疲勞、扭轉疲勞、拉壓疲勞、高溫疲勞和復合疲勞

8、。2.按環(huán)境接觸情況分：大氣疲勞、腐蝕疲勞、高溫疲勞、熱疲勞、接觸疲勞。3.按壽命和應力高低分：高周疲勞，低周疲勞。高周疲勞和低周疲勞的不同點：高周疲勞的斷裂壽命長，Nf》一萬周次，斷裂應力水平較低，也稱作低應力疲勞。低周疲勞的斷裂壽命短，Nf=100到一萬周次，斷裂應力水平高，往往有塑性應變發(fā)生，也稱作高應力疲勞。接觸疲勞破壞的機理：1.麻點剝落：在滾動接觸過程中，由于表面最大綜合切應力反復作用。在表面局部區(qū)域，產(chǎn)生塑性變形。損傷逐步

9、積累形成裂紋，然后潤滑油擠入裂紋使裂紋擴展產(chǎn)生二次裂紋。二次裂紋也受到高壓油的作用不斷向表面擴展。就剝落下一小塊金屬形成一凹坑。2.淺層剝落：產(chǎn)生于距表面0.5b處，該處切應力最大。塑性變形最強烈形成裂紋。裂紋擴展到表面。另一端形成懸臂梁，因反復彎曲形成彎斷，從而形成淺層剝落。3.深層剝落：常在表面硬化零件的過渡區(qū)內產(chǎn)生，沿過渡區(qū)擴展，再垂直于表面擴展形成深層剝落。彈性模量決定的因素，為什么說它是一個對組織不敏感的力學性能指標？彈性模量

10、決定于：金屬原子本性和晶格類型。因為合金化、熱處理、冷塑性變形對彈性模量影響比較小。所以它是一個對組織不敏感的力學性能指標。溫度、加載速率等外在因素對其影響也不大。韌性斷裂和脆性斷裂的區(qū)別：韌性斷裂：金屬斷裂前產(chǎn)生明顯宏觀塑性變形的斷裂。它有一個緩慢的撕裂過程。在裂紋擴展中不斷消耗能量。斷口特征由纖維區(qū)、放射區(qū)和剪切唇組成。脆性斷裂：是突然發(fā)生的斷裂，斷裂前基本不發(fā)生塑性變形。沒有明顯征兆。因而危害性大，斷口特征：平齊光亮，呈放射狀或結

11、晶狀。解理斷裂、微觀聚集斷裂在微觀結構上的特點：解理斷裂：是沿特定界面發(fā)生脆性穿晶斷裂?；緡^特征是：解理臺階、河流花樣、舌狀花樣。圍觀聚集斷裂：是金屬材料在斷裂前塑性變形進行到一定程度時產(chǎn)生微孔。然后長大、聚合直到斷裂?；咎卣魇牵喉g窩。沖擊載荷下金屬變形和斷裂的特點：沖擊載荷下金屬主要發(fā)生塑性變形。它比較集中在某些局部區(qū)域。這反映了塑性變形是極不均勻的。這種不均勻的清苦限制了徐行變形的發(fā)展導致屈服強度、抗拉強度提高。且屈服強度的提