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材料⼒学性能复习提纲（答案）

⼀、名词解释

弹性：指物体在外⼒作⽤下发⽣形变，当外⼒撤消后能恢复原来⼤⼩和形状的性质

塑性：指⾦属材料断裂前发⽣塑性变形（不可逆永久变形）的能⼒。

弹性模量：单纯弹性变形过程中应⼒与应变的⽐值，表⽰材料对弹性变形的抗⼒。

（⼯程上弹性模量被称为材料的刚度，表征⾦属材料对弹性变形的抗⼒，其值越⼤，

则在相同应⼒下产⽣的弹性变形就越⼩）

包申格效应：⾦属材料经过预先加载产⽣少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余延伸强度（或屈服强度）增加；反向加

载，规定残余延伸强度降

低的现象。

滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产⽣附加弹性应变的现象。河流花样：是判断是否为解理断裂的重要微

观证据。

解理⾯：指⾦属材料在⼀定条件下（如低温），当外加正应⼒达到⼀定数值后，以极快速率沿⼀定晶体学平⾯产⽣的穿晶断

裂；因与⼤理⽯的断裂相

似，所以称这种晶体学平⾯为解理⾯。

断裂韧度：在弹塑性条件下，当应⼒场强度因⼦增⼤到某⼀临界值，裂纹便失稳扩展⽽导致材料断裂，这个临界或失稳扩展的

应⼒场强度因⼦即断裂

韧度。

韧脆转变：（体⼼⽴⽅合⾦随着温度的降低表现出从延性到脆性⾏为的转变。该转变发⽣的温度范围可以通过摆锤式或悬臂梁

式冲击实验来确定。

【材科定义】）当温度低于某⼀数值时，某些⾦属的塑性（特别是冲

击韧性）会显著降低⽽呈现脆性的现象。

缺⼝敏感度：⾦属材料的缺⼝敏感性指标⽤缺⼝试样的抗拉强度σbn与等截⾯尺⼨光滑试样的抗拉强度σb的⽐值表⽰，称为缺

⼝敏感度，记为NSR。冲击韧性：指材料在冲击载荷作⽤下吸收塑性变形功和断裂功的能⼒，⽤标准试样的冲击吸收功Ak表

⽰。

应⼒松弛：在⾼温保证总应变不变的情况下，会发⽣应⼒随着时间延长逐渐降低的现象．该现象叫应⼒松弛。

疲劳贝纹线：贝纹线是疲劳区的最⼤特征，⼀般是由载荷变动引起的。

⾼周疲劳：指材料在低于其屈服强度的循环应⼒作⽤下，经10000-100000以上循环次数⽽产⽣的疲劳。

低周疲劳：材料在循环载荷作⽤下，疲劳寿命为102~105次的疲劳断裂称为低周疲劳。

疲劳寿命：试样在交变循环应⼒或应变作⽤下直⾄发⽣破坏前所经受应⼒或应变的循环次数。

疲劳条带：具有略呈弯曲并相互平⾏的沟槽花样。

热疲劳：机件在由温度循环变化时产⽣的循环热应⼒及热应变作⽤下发⽣的疲劳，称为热疲劳。

氢脆：由于氢与应⼒的共同作⽤⽽导致⾦属材料产⽣脆性断裂的现象，称为氢脆断裂，简称氢脆。

氢致延滞断裂：由于氢的作⽤⽽产⽣的延滞断裂现象称为氢致延滞断裂。

应⼒腐蚀断裂：⾦属在拉应⼒和特定的化学介质共同作⽤下，经过⼀段时间后所产⽣的低应⼒脆断现象，称为应⼒腐蚀断裂。

循环硬化：如果⾦属材料在恒定应变范围循环作⽤下，随着循环周次的增加，其应⼒（形变抗⼒）不断增加，称为循环硬化。

循环软化：如果⾦属材料在恒定应变范围循环作⽤下，随着循环周次的增加，

其应⼒（形变抗⼒）不断减⼩，称为循环软化。

磨损：机件表⾯相接触并作相对运动时，表⾯逐渐有微⼩颗粒分离出来形成磨屑，使表⾯材料逐渐损失，导致机件尺⼨变化和

质量损失，造成表⾯损伤的现象。

蠕变：⾦属在长时间的恒温、恒载荷作⽤下缓慢地产⽣塑性变形的现象。

1、画出低碳钢的拉伸⼒-伸长曲线图，并叙述个变形阶段特点，且可以测出哪些指标？

1）弹性阶段：这⼀阶段试样的变形完全是弹性的，全部写出荷载后，试样将恢复其原长。此阶段内可以测定材料的弹性模量

E。

2)屈服阶段：应⼒与应变不成⽐例，开始产⽣塑性变形，应变增加的速度⼤于应⼒增长速度。

3）强化阶段：抵抗塑性变形的能⼒⼜重新提⾼，变形发展速度⽐较快，随着应⼒的提⾼⽽增强。

4）颈缩阶段：材料变形迅速增⼤，⽽应⼒反⽽下降。试件在拉断前，于薄弱处截⾯显著缩⼩，产⽣颈缩“现象”，直⾄断裂。

通过拉伸试验，除能检测钢材屈服强度和抗拉强度等强度指标外，还能检测出钢材的塑性。

2、根据下图塑性材料的四种应⼒-应变曲线，分别解释每种曲线的特点，和具有此曲线特征的典型材料有哪些？

（1）最常见的⾦属材料应⼒-应变曲线

Oa为弹性变形阶段，ab为形变强化阶段，bk为缩颈阶段，在k点发⽣断裂。

典型材料有调质钢、黄铜和铝合⾦。

（2）具有明显屈服点的应⼒-应变曲线

曲线有明显的屈服点aa′，屈服点呈屈服平台或呈齿状，相应的应变量在1%～3%范围。

典型材料：退⽕低碳钢和某些有⾊⾦属。

（3）不出现颈缩的应⼒-应变曲线

只有弹性变形oa和均匀塑性变形ak阶段。

典型材料：铝青铜和⾼锰钢。

（4）不稳定型材料的应⼒-应变曲线

在形变强化过程中出现多次局部失稳