一、 名詞解釋
1、 塑性
2、 低溫脆性與韌脆轉變溫度
3、 缺口敏感度
4、 粘著磨損
5、 彈性
6、 規定非比例伸長應力與比例極限
7、 缺口敏感性
8、 裂紋尖端張開位移及斷裂δ判據
9、 材料常規力學效能的五大指標
10、 斷口特徵三要素
11、 剪下斷裂
12、 解理斷裂
13、 硬性應力狀態和軟性應力狀態
14、 理論斷裂強度
15、 疲勞壽命
16、 磨損
17、 蠕變
18、 應力腐蝕斷裂
19、 氫脆
20、 氫蝕
21、 白點
22、 氫致延滯斷裂
二、 簡答題
1、 除包申格效應的方法有哪些？
2、 影響屈服強度的內在因素有哪些？
3、 常用的硬度試驗方法有哪幾種？分別反映材料的哪種效能？常用於測量哪些硬度？
4、 為什麼拉伸試驗又稱為靜拉伸試驗？拉伸試驗可以測定哪些力學效能？
5、 觀察實際構件的巨集觀斷口主要從哪幾個方面入手？
6、 觀察實際構件的巨集觀斷口主要從哪幾個方面入手？
如今有如下工件，需測試硬度，試說明採用何種硬度試驗方法適宜？
1）滲碳層中的硬度分布 2）淬火鋼件 3）灰鑄鐵
4）鑑別鋼中殘餘γ和隱晶m 5）硬質合金
6）陶瓷塗層 7）電鍍鍍層 8）玻璃
7、 影響彈性模量的因素有哪些？
8、 影響金屬材料力學效能的因素有哪些？
9、 影響屈服強度的外在因素有哪些？
10、 影響屈服強度的外在因素有哪些？
11、 試述加工硬化的實際意義。
12、 斷口的巨集觀特徵是什麼？
13、 試述缺口的三個效應是什麼？
14、 影響材料低溫脆性的因素有哪些？
15、 應力腐蝕斷裂的條件和特徵是什麼？
16、 試述斷口特徵三要素之間關係及影響因素。
17、 從巨集觀角度分析材料低溫脆性的產生原因有哪些？
18、 從微觀角度分析材料低溫脆性的產生原因有哪些？
19、 影響材料低溫脆性的因素有哪些？
20、 疲勞斷裂的特點有哪些？
21、 產生應力腐蝕的條件有哪些？
22、 防止應力腐蝕的措施有哪些？
23、 應力腐蝕斷裂機理。
24、 氫致延滯斷裂的特點
25、 防止氫脆的措施
26、 影響材料斷裂韌度的因素有哪些？
28 拉伸式樣拉斷後，測量標距長度應注意的事項有哪些？
1、 屈服強度的工程意義？
一、 作為防止因材料過量塑性變形而導致機件失效的設計和選材依據；二、根據屈服強度與抗拉強度之比（屈強比）的大小，衡量材料進一步產生塑性變形的傾向，作為金屬材料冷塑性變形加工和確定機件緩解應力集中防止脆性斷裂的參考依據。
2、 影響金屬材料屈服強度的因素？
一、 晶體結構
二、 晶界與亞晶界
三、 溶質元素
四、 第二相
五、 溫度
六、 應變速率與應力狀態
3、 加工硬化的實際意義？
材料的應變硬化效能，在材料的加工和應用中有十分明顯的實用價值。在加工方面，利用應變硬化和塑性變形的合理配合，可使金屬進行均勻的塑性變形，保證冷變形工藝順利實施。這是由於已變形的部位產生加工硬化，屈服強度提高，將變形轉移到別的未變形部位。
如此反覆進行，便可獲得均勻的塑性變形，從而獲得合格的冷變形加工製品；另外，低碳鋼切削時，易產生粘刀現象，且表面加工質量差。如果切削加工前進行冷變形降低塑性，便可以使切屑容易脆斷脫落，改善切削加工效能。在材料應用方面，應變硬化可使金屬機件具有一定的抗偶然過載能力，保證機件使用安全。
機件在使用過程中，某些薄弱環節可能因偶然過載而產生塑性變形，但是，由於應變硬化的作用，會阻止塑性變形繼續發展，從而保證了機件的安全使用。應變硬化也是強化金屬的重要手段尤其是對於那些不能進行熱處理強化的金屬，如低碳鋼、奧氏體不鏽鋼、有色金屬等，這種強化方法顯得更為重要。
27、28、29、30、31、32、33、34、三、 計算題
1、 有一化工合成塔，直徑為d=3200mm，工作壓力p=6mpa，選用材料為σ0.2=l200mpa，kic=58mpa·m1／2，厚度t=16mm的鋼板．製作過程中，經探傷發現在縱焊縫中，存在一縱向橢圓裂紋，2a=4mm，2c=6 mm．試校核該合成塔能否安全執行。
2、有一火箭殼體承受很高的工作壓力，其周向最大工作拉應力σ＝1400mpa，採用超高強度鋼製造，焊接後往往發現有縱向表面半橢圓裂紋，尺寸為a＝1.0mm,a/2c=0.3,現有兩種材料，其效能如下：
a：σ0.2＝1700mpa、kic=78mpam1/2
b：σ0.2＝2800mpa、kic=47mpam1/2
從斷裂力學角度考慮，選用哪種材料較為合適？
3、有一大型板件，材料的σ0.2=1200mpa，kⅰc=115 mpa·m1/2，探傷發現有20mm長的橫向穿透裂紋，若在平均軸向應力900 mpa下工作，試計算kⅰ和塑性區寬度，並判斷該件是否安全。
4、有板件在脈動載荷下工作，σmax=200mpa，σmin=0，該材料的σb=670mpa，σ0.2=600mpa，kⅰc=104 mpa·m1/2，paris公式中c=6.9x10-12，n=3.
0，使用中發現有0.1mm和1mm的單邊橫向穿透裂紋，請估算它們的疲勞剩餘壽命。
2023年考試內容
一、名詞解釋
1、彈性比功：彈性比功又稱彈性比能或應變比能，是材料在彈性變形過程中吸收變形功的能力。
2、滯彈性：材料在彈性範圍內快速載入或解除安裝後，隨時間延長產生附加彈性應變的現象。
3、迴圈韌性：金屬材料在交變載荷（震動）作用下吸收不可逆變形功的能力，稱為金屬的迴圈韌性，又叫金屬的內耗。a
4、包申格效應：金屬材料經預先載入產生少量塑性變形（殘餘應變小於4%），而後再同向載入，規定殘餘伸長應力增加，反向載入，規定殘餘伸長應力降低的現象。
5、脆性斷裂：脆性斷裂是材料斷裂前基本上不產生明顯的巨集觀塑性變形，沒有明顯徵兆，往往表現為突然發生的快速斷裂過程，因而具有很大的危險性。斷口一般與正應力垂直，巨集觀上比較齊平光亮，常呈放射狀或結晶狀。
6、韌性斷裂：韌性斷裂是材料斷裂前及斷裂過程中產生明顯巨集觀塑性變形的斷裂過程。裂紋擴充套件較慢，消耗大量塑性變形功。斷口巨集觀觀察呈灰暗色、纖維狀。
7、應力狀態軟性係數：材料所受的應力狀態下，最大的切應力分量與最大正應力分量之比，係數越大，最大切應力分量越大，應力狀態越軟，材料越容易產生塑性變形，反之係數越小，表示應力狀態越硬，材料越容易產生脆性斷裂。a
8、缺口效應：由於缺口的存在，缺口截面上的應力狀態將發生變化的現象。
9、缺口敏感度：常用缺口試樣的抗拉強度與等截面尺寸光滑試樣的抗拉強度的比值作為材料敏感性指標，稱為缺口敏感度。比值越大，缺口敏感性越小。
10、衝擊韌度：是指材料在衝擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力，常用標準試樣的衝擊吸收功表示。
11、低溫脆性：體心立方金屬及合金或某些密排六方晶體金屬及合金，尤其是工程上常用的中、低強度結構鋼，當試驗溫度低於某一溫度時，材料由韌性狀態變為脆性狀態，衝擊吸收功明顯下降，斷口特徵由纖維狀變為結晶狀，這就是低溫脆性。
12、韌脆轉變溫度：材料屈服強度急劇公升高的溫度，或斷後伸長率、斷面收縮率、衝擊吸收功急劇減少的溫度。
13、張開型裂紋：拉應力垂直作用於裂紋擴充套件面，裂紋沿作用力方向張開，沿裂紋面擴充套件的裂紋。
14、應力場強度因子ki：張開型裂紋尖端區域各點的應力分量大小除了取決於其位置外，還取決於ki值的大小。ki值越大，則應力場各應力分量也越大。
這樣，ki就可以表示應力場的強度，故稱為引力場強度因子。
15、裂紋擴充套件k判據：根據應力場強度因子ki和斷裂韌度kic的相對大小可以建立裂紋失穩擴充套件斷裂的斷裂k判據，即ki≥kic時，裂紋失穩擴充套件。a
16、裂紋擴充套件g判據: 根據裂紋擴充套件能量釋放率gi和斷裂韌度gic的相對大小可以建立裂紋失穩擴充套件斷裂的斷裂g判據，即gi≥gic時，裂紋失穩擴充套件。
17、次載鍛鍊：材料特別是金屬，在低於疲勞強度的應力下先運轉一定周次，可以提高材料的疲勞強度的現象。
18、過載損傷：材料在過載應力下執行一定周次後，疲勞強度和疲勞壽命降低的現象。a
19、熱疲勞：由週期變化的熱應力或熱應變引起的材料破壞稱為熱疲勞或叫熱應力疲勞。a
20、應力腐蝕斷裂：金屬在拉應力和特定的化學介質共同作用下，經過一段時間後所發生的低應力脆斷現象，稱為應力腐蝕斷裂。
21、氫蝕：由於氫與金屬中的第二相作用生成高壓氣體，使基體金屬晶界結合力減弱而導致金屬脆化的現象。
22、白點：當鋼中含有過量的氫時，隨著溫度的降低氫在鋼中的溶解度減小。如果過飽和的氫未能擴散逸出，便聚集在某些缺陷處形成氫分子，體積發生急劇膨脹，內壓力很大，足以將金屬區域性撕裂而形成微裂紋，這種微裂紋的斷面呈圓形或橢圓形，顏色為銀白色，故稱為白點。
a23、氫化物致脆：金屬中的某些合金元素與氫有較大的親和力，極易生成脆性氫化物，使金屬脆化的現象。
24、氫致延滯斷裂：由於氫的作用而產生的延滯斷裂現象。
25、磨損：在摩擦作用下物體相對運動時，表面逐漸分離出磨屑從而不斷損傷的現象。
26、粘著磨損：又稱咬合磨損，是因為兩種材料表面某些接觸點區域性壓應力超過該處材料的屈服強度發生粘合並拽開而產生的一種表面損傷磨損，多發生在摩擦副相對滑動速度小，接觸面氧化膜脆弱，潤滑條件差，以及接觸應力大的滑動摩擦條件下。a
27、跑合：是在磨損過程的第一階段，在此階段無論摩擦副雙方硬度如何，摩擦表面逐漸被磨平，實際接觸面積增大，磨損速率逐漸減小。
28、耐磨性：是材料抵抗磨損的效能，是乙個系統性質。通常用磨損量來表示材料的耐磨性，磨損量越小，耐磨性越高。
29、沖蝕磨損：是指流體或固體以鬆散的小顆粒按一定的速度和角度對材料表面進行衝擊所造成的磨損。
30、接觸疲勞：是機件兩接觸面作滾動或滾動加滑動摩擦時，在交變接觸壓應力長期作用下，材料表面因疲勞損傷，導致區域性區域產生小片或小塊狀金屬剝落而使材料流失的現象，又稱表面疲勞磨損或疲勞磨損。
31、等強溫度：材料晶粒與晶界強度相等時的溫度。
32、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。
33、鬆弛穩定性：金屬材料抵抗應力鬆弛的效能稱為鬆弛穩定性。可以通過應力鬆弛實驗測定應力鬆弛曲線來評定。
二、簡答題
1、金屬的彈性模量主要取決於什麼因素？為什麼說它是乙個對組織不敏感的力學效能指標？
由於彈性變形是原子間距在外力作用下可逆變化的結果，應力與應變的關係實際上是原子間作用力與原子間距的關係，所以彈性模量與原子間作用力有關，與原子間距也有一定的關係。原子間作用力取決於金屬原子本性和晶格型別，故彈性模量也主要決定於金屬原子本性和晶格型別。
合金化、熱處理（影響顯微組織）、冷塑性變形對彈性模量的影響較小，所以，金屬材料的彈性模量是乙個對組織不敏感的力學效能指標。溫度、載入速率等外在因素對其影響也不大。
2、試述韌性斷裂與脆性斷裂的區別。為什麼脆性斷裂最危險？
韌性斷裂是材料斷裂前及斷裂過程中產生明顯巨集觀塑性變形的斷裂過程。裂紋擴充套件較慢，消耗大量塑性變形功。斷口巨集觀觀察呈灰暗色、纖維狀。
脆性斷裂是材料斷裂前基本上不產生明顯的巨集觀塑性變形，沒有明顯徵兆，斷口一般與正應力垂直，巨集觀上比較齊平光亮，常呈放射狀或結晶狀。往往表現為突然發生的快速斷裂過程，因而具有很大的危險性。
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