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1、1屈服现象三个因素：1材料变形前可 动位错密度很小。2随塑性变形发生， 位错能快速增殖。3位错运动速率与外 加应力有强烈依存关系。2屈服现象：金属材料在拉伸试验时产 生的屈服现象是其开始产生宏观塑性 变形的一种标志。外力不增加试样仍 能继续伸长；或外力增加到一定数值 时突然下降，随后，在外力不增加或 上下波动情况下，试样继续伸长变形。3消除包申格效应的方法：预先进行较 大的塑性变形，或在第二次反向受力 前先使金属材料于回复或再结晶温度 下退火。4变形过程分为弹性变形、不均匀屈服 塑性变形、均匀塑性变形、不均匀集 中塑性变形和断裂。5金属弹性变形是一种可逆性变形。6包申格效应：金属材料经过预先加
2、载 产生少量塑性变形，卸载后再同向加 载，规定残余伸长应力增加：反向加 载，规定残余伸长应力降低的现象。7屈服强度：用应力表示的屈服点或下 屈服点就是表征材料对微凉塑性变形 的抗力。8细化晶粒是怎样影响屈服强度的：晶 粒大小的影响是晶界影响的反映，因 为晶界是位错运动的障碍，在一个晶 粒内部，必须塞积足够数量的位错才 能提供必要的应力，使相邻晶粒中的 位错才能提供必要的应力，使相邻晶 粒中的位错源开动并产生宏观可见的 塑性变形。因而，减小晶粒尺寸将增 加位错运动障碍的数LI,减小晶粒内 位错塞积群的长度，使屈服强度提高。9影响屈服强度的内在因素：1金属本 性及晶格类型。2晶粒大小和亚结构。3溶
3、质元素。4第二相。10影响屈服强度的外在因素：1升高 温度，金属材料的屈服强度降低；金 属晶体结构不同，变化趋势不一样。2 应变速率增大，金属材料的强度增加, 且屈服强度随应变速率的变化较抗拉 强度的变化要明显的多。这种因应变 速率增加而产生的强度提高效应，称 为应变速率硬化现象。3应力状态也影 响屈服强度，切应力分量越大，越有 利于塑性变形，屈服强度则越低，所 以扭转比拉伸的屈服强度低，拉伸要 比弯曲的屈服强度低，但三向不等拉 伸下的屈服强度为最高。11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，他 是应变硬化（物理因素）与截面减小 （儿何因素）共同作用的结果。12缩颈产生
4、的依据;当真实应力-应变 曲线上某丿占的斜率等于该点的真实应 力时，缩颈产生。当金属材料的应变 硬化指数等于最大真实均匀塑性应变 量时，缩颈便会产生。13塑性：金属材料断裂前发生塑性变 形的能力。14塑性指标；金属材料常用的塑性指 标为断后伸长率和断面收缩率。15韧性：金属材料断裂前吸收塑性变 形功和断裂功的能力，或指材料抵抗 裂纹扩展的能力。16韧性断裂：金属材料断裂询产生明 显宏观塑性变形的断裂，17韧性断裂断口特征三要素：纤维区、 放射区和剪切唇三个区域组成。18规定光滑拉伸式样的断面收缩率小 于5%为脆性断裂，大于5%为韧性断 裂19杯锥状断口的形成过程光滑试样. 拉伸缩颈三向应力冲心
5、最大塑变困 难-微孔-长大和聚合-裂纹20两种解理裂纹形成模型的共同之 处：裂纹形核前均需有塑性变形；位 错运动受阻，在一定条件下便会形成 裂纹。实验证实，裂纹往往在晶界、 亚晶界、李晶交义处出现。1韧窝是微孔聚集断裂的基本特征。韧 窝形状三种：等轴韧窝、拉长韧窝、 撕裂韧窝。微孔聚集断裂一定有韧窝 存在，但在微观形态上出现韧窝，其 宏观上不一定就是韧性断裂。2解理断裂的基本微观特征：解理台 阶、河流花样、舌状花样。3微孔成核长大：a位错线运动遇到第 二相质点时，往往按绕过机制在其周 圉形成位错环。b这些位错环在外加应 力作用下于第二相质点处堆积起来。C 当位错环移向质点与集体界面时，界 面立
6、即沿滑移面分离而形成微孔。d山 于微孔成核，后面的位错所受排斥力 大大下降而被迅速推向微孔，并使位 错源重新被激活起来，不断放出新位 错。新的位错连续进入微孔，遂使微 孔长大。图4缺口效应：引起应力集中，并改变了 缺口前方的应力状态，使缺口试样或 机件中所受的应力山原来的单向应力 状态改变为两向或三向应力状态，也 就是出现了平面应变状态，这要视板 厚或直径而定。第二个效应是使材料 强度增高，塑性降低5硬度表征金属材料软硬强度的一种 性能试验方法；划痕法、回跳法，压 入法6缺口试样拉伸时应力分布有何特 点？对于薄板；具有缺口的薄板受拉 伸后，中心部分是两向拉伸的平面应 力状态，但在缺口根部为单向
7、拉伸应 力状态。对于厚板，厚板缺口拉伸时, 在缺口根部为两向拉伸应力状态缺口 内侧为三向拉伸的平面应变状态7硬度表示方法350HBW5/750/S直径为 5mm的硬质合金球在7355kN试验力 下保持10-15S测得布氏硬度值为3508低温脆性：体心立方晶体金属及合金 或某些密排六方晶体金属及其合金， 特别是工程上常用的中、低强度结构 钢，在试验温度低于某一温度Tk时， 会山韧性状态变为脆性状态，冲击吸 收功明显下降，断裂机理山微孔聚集 型变成穿晶解理型，断口特征山纤维 状变为结晶状，这就是低温脆性。9冲击韧性：材料在冲击载荷作用下吸 收塑性变形功和断裂功的能力，常用 标准试样的冲击吸收功Ak
8、表示。Aku； u形缺口冲击试样的冲击吸收功10低温脆性的本质：低温脆性是材料 屈服强度随温度降低急剧增加的的结 果。屈服点o s的变化即随温度下降而 升臥但材料的解理断裂強度o C却随 温度变化很小，因为热激活对裂纹扩 展的力学条件没有显著作用，于是两 条曲线相交于一点，交电对应的温度 即Tko高于Tk时，O c>0 s,材料受 载后屈服再断裂，为韧性断裂；低于 Tk时，外加应力先达到oc,材料表现 为脆性断裂。体心立方金属的低温脆 性还可能与迟屈服现象有关。迟屈服 即对低碳钢施加一高速载荷到高于o s,材料并不立即产生屈服，而需要经 过一段孕育期才开始塑性变形。在孕 育期中只产生弹性
9、变形，由于没有塑 性变形消耗能量，故有利于裂纹的扩 展，从而易表现为脆性破坏。11NDT：无塑性或零塑性转变温度。 FTP：以高阶能对应的温度为Tk。FTE： 以低阶能和高阶能平均值对应的温度 大小、残余压应力区的深度及分布， 以及残余压应力在疲劳过程中是否发 生松弛等因素有关。5细化晶粒既能阻止疲劳裂纹在晶界 处萌生，乂因晶界阻止疲劳裂纹的扩 展故能提高疲劳强度6应力腐蚀产生条件：1应力；机件所 承受的应力包括工作应力和残余应 力。2化学介质；只有在特定的化学介 质中，某种金属材料才能产生应力腐 蚀。3金属材料；一般来说，纯金属不 会产生应力腐蚀，所有合金对应力腐 蚀都有不同程度的敬感度。单
10、在每一 种合金系列中，都有对应力腐蚀不敬 感的合金成分。7防止应力腐蚀的措施：1合理选择金 属材料；针对机件所受的应力和接触 的化学介质，选用耐应力腐蚀的金属 材料，这是一个基本原则。2减少或消 除机件中的残余拉应力；残余拉应力 是产生应力腐蚀的重要原因，应尽量 减少机件上的应力集中效应。3改善化 学介质；一方面设法减少和消除促进 应力腐蚀开裂的有害化学离子，另一 方面，也可在化学介质中添加缓蚀剂。 4釆用电化学保护；一般釆用阴极保护 法。8Kiscc应力腐蚀门槛值9氢脆：山于氢和应力的共同作用而导 致金属材料产生脆性断裂的现象。10 口点：当钢中含有过量的氢时，随 着温度降低氢在钢中的溶解度
11、减小。 如果过饱和的氢未能扩散逸岀，便聚 集在某些缺陷处而形成氢分子。此时, 氢的体积发生急剧膨胀，内压力很大 足以将金属局部撕裂，而形成微裂纹。 这种微裂纹的断面呈圆形或椭圆形， 颜色为银白色，故称为白点。冷，或等温退火，以及在刚中加入稀 土或其他微量元素等方法12磨损；机件表面相接触并作相对运 动，表面逐渐山微小颗粒分离出来形 成磨屑使表面材料逐渐消失造成表面 损伤。13蠕变就是指在长时间的恒温，横载 荷作用下缓慢的产生塑性变形的现 象，山于这种变形是导致金属材料的 断裂14应力松弛；在规定温度和初始应力 条件下，金属材料中的应力随时间的 增加而减小的现象15蠕变断裂机理：1在三晶粒交会处
12、 形成楔形裂纹；即在高应力和较低温 度下，由于晶界滑动在三晶粒交会处 受阻，造成应力集中而形成空洞。空 洞相互连接便形成楔形裂纹。2在晶界 上山空洞形成晶界裂纹：这是较低应 力和高温度下产生的裂纹，这种裂纹 出现在晶界上的突起部位和细小的第 二相质点附近，由于晶界滑动而产生 空洞。裂纹形成后，进一步依器晶界 滑动、空位扩散和空洞连接而扩展， 最终导致延晶断裂。16晶粒度的影响：1当使用温度低于 等强温度时，细晶粒钢有较高的强度。 当使用温度高于等强温度时，粗晶粒 钢及合金有较高的蠕变极限和持久強 度极限。但是晶粒太大会降低高温下 的塑形和韧性。2对于耐热钢及合金来 说，随合金成分及工作条件的不同有 一最佳晶粒度范围。一般以2-4级晶粒 度较好，因此进行热处理时应考虑釆 用适当的加热温度，以满足晶粒度的 要求。3在耐热钢及合金中晶粒度不均 匀，会显著降低其高温性能。这是山 于在大小晶粒交界处易产生应力集中 而形成裂纹。11 口点防止措施；精炼除气，断后缓