【應力腐蝕產生的條件：應力、化學介質、金屬材料】
【磨損型別：粘著磨損、磨粒磨損、沖蝕磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損、微動磨損。】
【磨損三階段：跑合階段、穩定磨損階段、劇烈磨損階段。】
【氫脆幾種形式：氫蝕、白點、氫化物致脆、氫致延滯斷裂】
【細晶強化:能強化金屬又不降低塑性。】
【測得tk：拉伸》扭轉缺口靜彎曲《缺口衝擊彎曲光滑試樣拉伸《缺口試樣拉伸】
蠕變極限的兩種表達方式：
①σt：在規定溫度(t)下，使試樣在規定時間內產生的穩態蠕變速率()不超過規定值的最大應力。例如：
σ6001x10-5 =60mpa：表示溫度為600的條件下，穩態速率為1x10-5%/h的蠕變極限為60mpa。
②σtδ/τ：在規定溫度(t)下和規定的試驗時間()內，使試樣產生的蠕變總伸長率()不超過規定值的最大應力。例如：
σ5001/105 =100mpa，表示材料在500溫度下，105h後總伸長率為1%的蠕變極限為100mpa。
σtτ：金屬材料的持久強度極限，是在規定溫度(t)下，達到規定的持續時間()而不發生斷裂的最大應力。例如：
某高溫合金的7001x103=30mpa，表示該合金在700、1000h的持久強度極限為30mpa。
蠕變：金屬在長時間的恆溫、恆載荷作用下緩慢地產生塑性變形的現象。
蠕變極限：在高溫長時間載荷作用下不致產生過量塑性變形的抗力指標。 該指標與常溫下的屈服強度相似。
應力腐蝕：金屬在拉應力和特定的化學介質共同作用下，經過一段時間後所產生的低應力脆性斷裂叫應力腐蝕。
靜力韌度：材料在靜拉伸時單位體積材料從變形到斷裂所消耗的功叫做靜力韌度。是乙個強度與塑性的綜合指標，是表示靜載下材料強度與塑性的最佳配合。
包申格效應：指原先經過少量塑性變形，解除安裝後同向載入，彈性極限（σp）或屈服強度（σs）增加；反向載入時彈性極限（σp）或屈服強度（σs）降低的現象。
磨損：機件表面相接觸並作相對運動時，表面逐漸有微小顆粒分離出來形成磨屑，使表面材料逐漸損失、造成表面損傷的現象。
低溫脆性：在試驗溫度低於某一溫度tk時，會由韌性狀態轉變為脆性狀態，衝擊吸收功明顯下降，斷裂機理由微孔聚集型變為穿晶解理型，斷口特徵由纖維狀變為結晶狀，這就是低溫脆性。(tk稱為韌脆轉變溫度)
金屬的疲勞：金屬在變動應力和應變長期作用下，由於積累損傷而引起的斷裂現象 （即使所受的應力低於屈服強度，也會發生斷裂）。
熱疲勞:機件在由溫度迴圈變化時產生的迴圈熱應力及熱應變作用下發生的疲勞叫熱疲勞。
缺口效應：試樣中「缺口」的存在，在靜載荷作用下，使得試樣的應力狀態發生變化，從而影響材料的力學效能的現象。
σb：抗拉強度。韌性金屬試樣拉斷過程中最大力所對應的應力稱為抗拉強度。只代表金屬材料所能承受的最大拉伸應力，表徵金屬材料對最大均勻塑性變形的抗力。
σ0.2：屈服強度，表示拉伸試樣部分產生的微量塑性伸長率為0.2%時的應力。
σs：屈服點。呈現屈服現象的金屬材料拉伸時，試樣在外力不增強（保持恆定）仍能繼續伸長時的應力稱為屈服點。
σr：規定殘餘伸長應力。試樣卸除拉伸後，其標距部分的殘餘伸長達到規定的原始標距百分比時的應力。(常用的為r0.2，表示規定殘餘伸長率為0.2%時的應力)
σ—1：疲勞強度。對稱迴圈應力作用下的彎曲疲勞極限（強度）。
（是在迴圈應力周次增加到一定臨界值後，材料應力基本不再降低時的應力值；或是應力迴圈107周次材料不斷裂所對應的應力值。）
σ—1p：對稱拉壓疲勞極限。 τ—1：對稱扭轉疲勞極限。
σ—1n：缺口試樣在對稱應力迴圈作用下的疲勞極限。
σscc：材料不發生應力腐蝕的臨界應力。
：表示斷後伸長率，是試樣拉斷後標距的伸長與原始標距的百分比。
：斷面收縮率，是試樣拉斷後，縮頸處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。
ki：稱為i型裂紋的應力場強度因子，它是衡量裂紋頂端應力場強烈程度的函式，決定於應力水平、裂紋尺寸和形狀，ki =ya^(1/2)
kic：當ki增大到臨界值時，裂紋尖端足夠大的範圍內應力達到了材料的斷裂強度，裂紋便失穩擴充套件而導致材料斷裂。這個臨界值便稱為斷裂韌度kc或kic。
△kth：疲勞門檻值，是疲勞裂紋不擴充套件的△ k（應力強度因子範圍）臨界值，稱為疲勞裂紋擴充套件門檻值。表示材料阻止疲勞裂紋開始擴充套件的效能。
kiscc：不發生應力腐蝕斷裂的最大應力場強度因子稱為應力腐蝕臨界應力場強度因子kiscc 。kiscc表示含有巨集觀裂紋的材料，在應力腐蝕條件下的斷裂韌度。
影響屈服強度的因素：
(一)影響屈服強度的內因素
1.金屬本性和晶格型別：單晶的屈服強度從理論上說是使位錯開始運動的臨界切應力，其值與位錯運動所受到的阻力（晶格阻力－－派拉力、位錯運動互動作用產生的阻力）決定。
2.晶粒大小和亞結構：晶粒小→晶界多（阻礙位錯運動）→位錯塞積→提**力→位錯開動 →產生巨集觀塑性變形。
晶粒減小將增加位錯運動阻礙的數目，減小晶粒內位錯塞積群的長度，使屈服強度提高（細晶強化）。
3.溶質元素：加入溶質原子→（間隙或置換型）固溶體→（溶質原子與溶劑原子半徑不一樣）產生晶格畸變→產生畸變應力場→與位錯應力場互動運動 →使位錯受阻→提高屈服強度 （固溶強化）
4.第二相（瀰散強化，沉澱強化）不可變形第二相：提高位錯線張力→繞過第二相→留下位錯環 →兩質點間距變小 → 流變應力增大。
可變形第二相：位錯切過（產生介面能），使之與機體一起產生變形，提高了屈服強度。瀰散強化：
第二相質點瀰散分布在基體中起到的強化作用。沉澱強化：第二相質點經過固溶後沉澱析出起到的強化作用。
(二)影響屈服強度的外因素
1.溫度:一般的規律是溫度公升高，屈服強度降低。原因：派拉力屬於短程力，對溫度十分敏感。
2.應變速率：應變速率大，強度增加。
3.應力狀態：切應力分量越大，越有利於塑性變形，屈服強度越低。
韌性斷裂與脆性斷裂的區別。為什麼脆性斷裂更加危險？
答：韌性斷裂：是斷裂前產生明顯巨集觀塑性變形的斷裂。
特徵：斷裂面一般平行於最大切應力與主應力成45度角。斷口成纖維狀（塑變中微裂紋擴充套件和連線），灰暗色（反光能力弱）。
斷口三要素：纖維區、放射區、剪下唇。這三個區域的比例關係與材料韌斷效能有關。
塑性好，放射線粗大；塑性差，放射線變細乃至消失。
脆性斷裂：斷裂前基本不發生塑性變形的，突發的斷裂。特徵：
斷裂面與正應力垂直，斷口平齊而光滑，呈放射狀或結晶狀。注意：脆性斷裂也產生微量塑性變形。
斷面收縮率小於5％為脆性斷裂，大於5％為韌性斷裂。
今有如下零件和材料需要測定硬度，試說明選擇何種硬度實驗方法為宜。
（1）滲碳層的硬度分布---- hk（努）或-顯微hv（維）（2）淬火鋼-----hrc（洛）（3）灰鑄鐵-----hb（布） （4）鑑別鋼中的隱晶馬氏體和殘餘奧氏體-----顯微hv或者hk
（5）儀表小黃銅齒輪-----hv（6）龍門刨床導軌-----hs（肖氏硬度）或hl(裡氏硬度)
（7）滲氮層-----hv（8）高速鋼刀具-----hrc（9）退火態低碳鋼-----hb
（10）硬質合金----- hra
低溫脆性的原因：低溫脆性是材料屈服強度隨溫度降低而急劇增加，而解理斷裂強度隨溫度變化很小的結果。如圖所示：
當溫度高於韌脆轉變溫度時，斷裂強度大於屈服強度，材料先屈服再斷裂（表現為塑韌性）；當溫度低於韌脆轉變溫度時，斷裂強度小於屈服強度，材料無屈服直接斷裂（表現為脆性）。
心立方和麵心立方金屬低溫脆性的差異：體心立方金屬的低溫脆性比麵心立方金屬的低溫脆性顯著。原因：
這是因為派拉力對其屈服強度的影響占有很大比重，而派拉力是短程力，對溫度很敏感，溫度降低時，派拉力大幅增加，則其強度急劇增加而變脆。
粘著磨損產生的條件：又稱為咬合磨損，在滑動摩擦條件下，摩擦副相對滑動速度較小，因缺乏潤滑油，摩擦副表面無氧化膜，且單位法向載荷很大，以致接觸應力超過實際接觸點處屈服強度而產生的一種磨損。
粘著磨損機理：實際接觸點區域性應力引起塑性變形，使兩接觸面的原子產生粘著。粘著點從軟的一方被剪斷轉移到硬的一方金屬表面，隨後脫落形成磨屑。
舊的粘著點剪斷後，新的粘著點產生，隨後也被剪斷、轉移。如此重複，形成磨損過程。
改善粘著磨損耐磨性的措施：1.選擇合適的摩擦副配對材料：選擇原則：配對材料的粘著傾向小、互溶性小、表面易形成化合物的材料(金屬與非金屬配對)
2.採用表面化學熱處理改變材料表面狀態：進行滲硫、磷化、碳氮共滲等在表面形成一層化合物或非金屬層，即避免摩擦副直接接觸又減小摩擦因素。
3.控制摩擦滑動速度和接觸壓力：減小滑動速度和接觸壓力能有效降低粘著磨損
4.其他途徑：改善潤滑條件，降低表面粗糙度，提高氧化膜與機體結合力都能降低粘著磨損。
試述金屬的硬化與軟化現象及產生條件。
金屬材料在恆定應變範圍迴圈作用下，隨迴圈周次增加其應力不斷增加，即為迴圈硬化。
金屬材料在恆定應變範圍迴圈作用下，隨迴圈周次增加其應力逐漸減小，即為迴圈軟化。
金屬材料產生迴圈硬化與軟化取決於材料的初始狀態、結構特性以及應變幅和溫度等。
迴圈硬化和軟化與σb / σs有關：
σb / σs>1.4，表現為迴圈硬化；
σb / σs<1.2，表現為迴圈軟化；
1.2<σb / σs<1.4，材料比較穩定，無明顯迴圈硬化和軟化現象。
也可用應變硬化指數n來判斷迴圈應變對材料的影響，n<1軟化，n>1硬化。
退火狀態的塑性材料往往表現為迴圈硬化，加工硬化的材料表現為迴圈軟化。
迴圈硬化和軟化與位錯的運動有關：退火軟金屬中，位錯產生互動作用，運動阻力增大而硬化。冷加工後的金屬中，有位錯纏結，在迴圈應力下破壞，阻力變小而軟化。
試述低周疲勞的規律及曼森-柯芬關係。低周疲勞壽命的公式由彈性應變和塑性應變兩部分對應的壽命公式組成，其對應的公式分別為：
將以上兩公式兩邊分別取對數，在對數座標上，上兩公式就變成了兩條直線，分別代表彈性應變幅-壽命線和塑性應變幅-壽命線。兩條直線斜率不同，其交點對應的壽命稱為過渡壽命。在交點左側，即低周疲勞範圍內，塑性應變幅起主導作用，材料的疲勞壽命由塑性控制；在高周疲勞區，彈性應變幅起主導作用，材料的疲勞壽命由強度控制。
選材時，高周疲勞主要考慮強度，低周疲勞考慮塑性。
何謂氫致延滯斷裂？為什麼高強度鋼的氫致延滯斷裂是在一定的應變速率下和一定的溫度範圍內出現？
材料力學效能
蠕變 金屬在長時間的恆溫 恆載荷作用下緩慢地產生塑性變形的現象。蠕變極限 在高溫長時間載荷作用下不致產生過量塑性變形的抗力指標。該指標與常溫下的屈服強度相似。應力腐蝕 金屬在拉應力和特定的化學介質共同作用下，經過一段時間後所產生的低應力脆性斷裂叫應力腐蝕。靜力韌度 材料在靜拉伸時單位體積材料從變形到...
材料力學效能
斷裂是機械和工程構件失效的主要形式之一，它比其它失效形式，如失穩 磨損 腐蝕等，更具有危險性。斷裂是材料的一種十分複雜的行為，在不同的力學 物理和化學環境下，會有不同的斷裂形式。例如，在迴圈應力作用下材料會發生疲勞斷裂，在高溫持久應力作用下會發生蠕變斷裂，在腐蝕環境下會發生應力腐蝕或腐蝕疲勞斷裂等等...
材料力學效能
試說明高溫下金屬蠕變變形的機理與常溫下金屬塑性變形的機理有何不同？答 常溫下金屬塑性變形主要是通過位錯滑移和孿晶進行的，以位錯滑移為主要機制。當滑移面上的位錯運動受阻產生塞積時，必須在更大的切應力作用下才能使位錯重新運動和增值，巨集觀變現為加工硬化現象，或對於螺型位錯，採用交滑移改變滑移面來實現位錯...