由本人自己,基于机械工业出版社《工程材料力学性能》第2版(束德林主编),针对四川大学材料学院金属材料工程系期末复习整理。
弹性滞后环:实际金属材料在弹性区内单向快速加载、卸载时,加载线和卸载线不重合形成的一封闭回线。 金属的内耗:又称金属的循环韧性,指金属材料在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力。循环韧性越高,材料的消震性越好。
6、包申格效应:包申格效应:金属材料经预先加载产生少量塑性变形(残余应变为1%~4%),卸载后再同向加载,规定残余伸长应力(弹性极限或屈服极限)增加,反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。
消除包申格效应的方法是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。
包辛格效应可以用位错理论解释。第一,在原先加载变形时,位错源在滑移面上产生的位错遇到障碍,塞积后便产生了背应力,这背应力反作用于位错源,当背应力(取决于塞积时产生的应力集中)足够大时,可使位错源停止开动。背应力是一种长程(晶粒或位错胞尺寸范围)内应力,是金属基体平均内应力的度量。因为预变形时位错运动的方向和背应力的方向相反,而当反向加载时位错运动的方向与原来的方向相反了,和背应力方向一致,背应力帮助位错运动,塑性变形容易了,于是,经过预变形再反向加载,其屈服强度就降低了。这一般被认为是产生包辛格效应的主要原因。其次,在反向加载时,在滑移面上产生的位错与预变形的位错异号,要引起异号位错消毁,这也会引起材料的软化,屈服强度的降低。
实际意义:在工程应用上,首先是材料加工成型工艺需要考虑包辛格效应。其次,包辛格效应大的材料,内应力较大。另外包辛格效应和材料的疲劳强度也有密切关系,在高周疲劳中,包辛格效应小的疲劳寿命高,而包辛格效应大的,由于疲劳软化也较严重,对高周疲劳寿命不利。
可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。
解理断裂是典型的脆性断裂的代表,微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。
7、弹性极限:试样加载后再卸裁,以不出现残留的永久变形为标准,材料能够完全弹性恢复的最高应力。
比例极限:应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。
三、塑性变形
1、★塑性变形的方式:滑移、孪生。
特点:A、各晶粒变形的不同时性和不均匀性;B、各晶粒变形的相互协调性。
★Q:多晶体和单晶体变形的特点?
2、★屈服现象:试验过程中,外力不增加(保持恒定)试样仍能继续伸长;或外力增加到一定值后迅速下降,随后在外力不增加或上下波动的情况下,试样继续伸长变形的现象。
屈服点 ;上屈服点 ;下屈服点 ;屈服平台;屈服线;
屈服现象与下列三个因素有关:A、材料变形前可动位错密度很小;B、随塑性变形发生,位错能快速增殖;C、位错运动速率与外加应力有强烈依存关系。
★屈服强度的工程应用:P11
屈服强度金属材料重要力学性能指标,是工程上静强度角度选择韧性材料的基本依据,因为实际零件不可
能在抗拉强度对应的那样打的均匀塑性变形条件下服役。因此,传统强度设计法规定,单向应力状态需用应力
[σ]=σs/n,n为安全系数,n>=2.
屈服判据实际上是机件开始塑性变形的强度设计准则。追求过高的屈服强度,会增大屈强比(屈服强度和
抗拉强度比值),不利于某些应力集中部位应力的重新分布,极易引起脆性断裂。对于具体工件,其屈服强度设计值应由机件的形状、所受应力状态、应变速率等决定。
★Q:影响屈服强度的因素?
与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度
位错增值和运动;晶粒、晶界、第二相等;外界影响位错运动的因素
主要从内因和外因两个方面考虑
(一) 影响屈服强度的内因素
(1)金属本性和晶格类型(结合键、晶体结构)
单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力,其值与位错运动所受到的阻力(晶格阻力--派拉力、位错运动交互作用产生的阻力)决定。