材料力学性能.ppt

*材料力学性能*按断裂路径分类可以分为：1、穿晶断裂：大多数金属常温下断裂时的形态，如解理、韧窝；2、沿晶断裂：大部分脆性断裂的形态。第125页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*1、沿晶断裂和穿晶断裂宏观上看穿晶可以是韧性断裂也可以是脆性断裂，而沿晶多是脆性断裂。沿晶断裂是由于晶界存在脆性沉淀相、高温晶界变弱以及在腐蚀环境下晶界被腐蚀等原因造成的，断口形貌为冰糖状，若晶粒细则为结晶状。穿晶：解理和韧窝及准解理。第126页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*第127页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*2、解理和空洞聚集剪切（韧窝）断裂解理断裂是在拉应力作用下，沿一定结晶面分离的断裂，这种结晶面为解理面。解理面一般是低指数面，其表面能低，断裂强度最低，因此，通常在体心立方和密排六方金属中发生，面心立方中比较少。解理断裂通常为脆性断裂。第128页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*两个不同高度的解理面相交时形成的，形成途径为：解理裂纹与螺位错相交截形成台阶；通过次生解理撕裂方式形成台阶。第129页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*第130页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*第131页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*舌形的形成与解理裂纹沿变形孪晶与基体之间的界面扩展有关。第132页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*第133页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*第134页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*第135页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*第136页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*第137页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*准解理断裂是介于解理断裂和韧窝断裂之间的一种断裂形式。首先在不同部位同时产生许多解理裂纹核，然后按解理方式扩展成解理小刻面，最后以塑性方式撕裂，与相邻的解理小刻面相连，形成撕裂棱。第138页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*积分得设塑性变形服从Hollomon规律，，则∴在最大力点有n=ε。通过上式就可以估计出n值。但严格地讲，材料未必服从Hollomon规律。第93页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*2、抗拉强度抗拉强度（σb）――试样拉断过程中最大力所对应的应力。最大力Fb由试验机或拉伸曲线图（F-－Δl）获得。第94页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*对塑性较好的材料，它还表征材料最大均匀塑性变形的抗力，并不代表材料的断裂抗力，因为这时材料不仅有一定的均匀塑性变形能力，而且还可以在颈缩后有一定局部集中变形，在后一过程中，其真应力继续上升，直到K点所对应的σK真为止，所以，σbσb真σK真。第95页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*对塑性很差的材料，如果只有均匀塑性变形，则σbσb真=σK真。第96页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*对塑性很差的材料，如果只有极小塑性变形，则σb=σb真=σK真。第97页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*σb在工程中应用非常广泛：1、?σb代表静拉伸时实际零件所能承受的最大载荷――在工程设计中应用；2、?σb易于测量，重现性好，又是一种组织较敏感的力学性能指标――产品规格说明和质量控制的指标；3、?金属材料特别是碳钢中，σb、布氏硬度和疲劳强度之间有一些经验关系――在工程设计和工艺控制中十分有用。第98页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*3、断后伸长率和断面收缩率断后伸长率δ――试样拉断后，标距和伸长与原始标距的百分比。断裂在标距的中间三分之一处时，直接测量断后伸长l1，得第99页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*第100页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*L1=AB+2BCL1=AB+BC+BC1第101页,共140页，星期六，2024年，5月*材料力学性能*试样为什么要确定比例？标距内的绝对伸长由均匀伸长和颈