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材料力学性能课后习题答案

第一章单向静拉伸力学性能

1、解释以下名词。

1弹性比功：属材料吸收弹性变形功的能力，一般用属开始塑性变形前单位体积吸收

的最大弹性变形功表示。

2.滞弹性：属材料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

象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。

3.循环韧性：属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。

4.包申格效应：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，规定剩余

伸长应力增加；反向加载，规定剩余伸长应力降低的现象。

5.解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。

6.塑性：属材料断裂前发生不可逆永久1塑性）变形的能力。

脆性：指属材料受力时没有发生塑性变形而直接断裂的能力

韧性：指属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。

8.河流把戏：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互集合，同号台阶相互集合长大，当集合台阶高

度足够大时，便成为河流把戏。是解理台阶的一种标志。

9.解理面：是属材料在一定条件下，当外加正应力到达一定数值后，以极快速率沿一定

晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。

10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。

沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。

11.韧脆转变：具有一定韧性的属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂

方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变

2、说明以下力学性能指标的意义。

答:E弹性模量G切变模量O；规定剩余伸长应力00.2屈服强度鼠

属材料拉伸时最大应力下的总伸长率n应变硬化指数P153、属的

强性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？

答：主要决定于原子本性和晶格类型。合化、热处理、冷塑性变形等能够改变属材料

的组织形态和晶粒大小，但是不改变属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了，原子

的本性和晶格类型未发生改变，故弹性模量对组织不敏感。[P4]

2、现有45、40Cr、35CrMo钢和灰铸铁几种材料,你选择哪种材料作为机床起,为

什么？

选灰铸铁，因为其含碳量搞，有良好的吸震减震作用，并且机床床一般结构简单，

对精度要求不高，使用灰铸铁可降低本钱，提高生产效率。

5、多晶体金属产生明显屈服的条件，并解释bcc金属及其合金与fee金属及

其合金屈服行为不同的原因。

答：多晶体金属产生明显屈服的条件：1）材料变形前可动位错密度小，或虽有大量位错但

被钉扎住，如钢中的位错为间隙原子、杂质原子或第二相质点所钉扎。2）随塑性变形的发

生，位错能快速增殖；3）位错运动速率与外加应力之间有强烈依存关系。

金属材料塑性变形的应变速率与位错密度、位错运动速率和柏氏矢量成正比，而位错运动

,n，

速率又决定于外加应力的滑移分切应力。t£=bpv,v=―（））

%

塑性变形初始阶段，由于可动位错密度少，为了维持高的应变速率，必须增大位错运动速

率。而要提高位错运动速率必须要有高的应力，这对应着上屈服点。一旦塑性变形产生，

位错大量增殖，位错运动速率下降，相应的应力随之下降，从而产生了屈服现象。

对于bee金属及其合金，位错运动速率应力敏感指数D1低，即位错运动速率变化所需应

力变化大，屈服现象明显。而fee金属及其合金，其位错运动速率应力敏感指数高，屈服

现象不明显。

6、试述退火低碳钢、中碳钢和