材料力學性能重點總結_第1頁
材料力學性能重點總結_第2頁
材料力學性能重點總結_第3頁
材料力學性能重點總結_第4頁
材料力學性能重點總結_第5頁
已閱讀5頁,還剩8頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、名詞解釋:1加工硬化:試樣發生均勻塑性變形,欲繼續變形則必須不斷增加載荷,這種隨著隨性變形的 增大形變抗力不斷增大的現象叫加工硬化.2彈性比功:表示金屬材料吸收彈性變形功的能力.3滯彈性:在彈性范圍內快速加載或卸載后,隨著時間延長產生附加彈性應變的現象。4包申格效應:金屬材料通過預先加載產生少量塑性變形(殘余應變小于1% 4%),而后再同向加載,規定殘余伸長應力增加;反向加載,規定殘余伸長應力降低的現象。5塑性:金屬材料斷裂前發生塑性變形的能力。常見塑性變形方式:滑移和攣生6彈性極限:以規定某一少量的殘留變形為標準,對應此殘留變形的應力7比例極限:應力與應變保持正比關系的應力最高限。8屈服強度

2、:以規定發生一定的殘留變形為標準,如通常以 0。2%的殘留變形的應力作為屈 服強度.9韌性斷裂 是材料斷裂前發生產生明顯的宏觀塑性變形的斷裂,這種斷裂有一個緩慢的斷裂過程,在裂紋擴展過程中不斷的消耗能量。韌性斷裂的斷裂面一般平行于最大切應力并于主 應力成45度角。10脆性斷裂是突然發生的斷裂,斷裂前基本上不發生塑形變形,沒有明顯征兆,危害性很 大.斷裂面一般與主應力垂直,端口平齊而光亮,常呈放射狀或結晶狀。11剪切斷裂是金屬材料在切應力作用下,沿著滑移面分離而造成的斷裂,又分滑斷和微孔 聚集性斷裂。12解理斷裂:是金屬材料在一定條件下, 當外加正應力達到一定數值后 ,以極快速率沿一定晶 體學平

3、面產生的穿晶斷裂,總是脆性斷裂。13缺口效應:由于缺口的存在,在靜載荷作用下,缺口截面上的應力狀態發生變化,產生 所謂缺口效應“缺口引起應力集中,并改變了缺口應力狀態,使得缺口試樣或機件中所受的應力由原來的單向應力狀態改變為兩向或者三向應力狀態。 缺口使得材料的強度提高,塑性降低,增大材料產生脆斷的傾向。8缺口敏感度:有缺口強度的抗拉強度b bm與等截面尺寸光滑試樣的抗拉強度b b的比值.NSR=(r bn / b s NSR越大 缺口敏感度越小9沖擊韌性:Ak除以沖擊式樣缺口底部截面積所得之商10沖擊吸收功:式樣變形和斷裂所消耗的功,稱為沖擊吸收功以Ak表示,單位J11低溫脆性:一些具有體心

4、立方晶格或某些秘排立方晶格的金屬,當溫度降低到、某一溫 度時,會由韌性狀態變為脆性狀態,沖擊吸收功明顯下降,斷裂機理由微孔聚集變為穿晶解理,斷口特征由纖維狀變為結晶狀,這種現象稱為低溫脆性12脆性轉變溫度:當溫度降低時,材料屈服強度急劇增加,而塑形和沖擊吸收功急劇減小.材料屈服強度急劇升高的溫度,或斷后延伸率,斷后收縮率,沖擊吸收功急劇減小的溫度就是韌脆轉變溫度tk, tk是一個溫度區間16應力場強度因子 KI :表示應力場的強弱程度,對于某一確定的點的大小直接影響應力場的大小,KI越大,則應力場各應力分量也越大17應力腐蝕:金屬在拉應力和特定的化學介質共同作用下,經過一段時間后產生的低應力脆

5、斷現象第一章3.金屬的彈性模量主要取決于什么因素?為什么說它是一個對組織不敏感的力學性能指標?答:由于彈性變形時原子間距在外力作用下可逆變化的結果,應力與應變關系實際上是原子間作用力與原子間距的關系, 所以彈性模量與原子間作用力有關,與原子間距也有一定關系,原子間作用力決定于金屬原子本性和晶格類型,故彈性模量也主要決定于金屬原子本性和晶格類型.合金化,熱處理,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一個對組織不敏感的力學性能指標,溫度加載速率等外在因素對其影響也不大7.決定金屬屈服強度的因素有哪些?1)影響屈服強度的內在因素: 1、結合鍵2、組織結構:固溶強化、形變強化、沉淀強

6、化及 彌散強化、晶界和亞晶強化,前3個提高強度的同時降低了塑性,最后一個既可以提高強度又可以提高塑性3原子本性2)影響屈服強度的外因:溫度,應變速率、應力狀態。一般的,升高溫度,強度降低;應變速率增大,強度增加;應力狀態也影響屈服強度,切應力分量越大,強度越低。13。何謂拉伸斷口三要素?影響宏觀拉伸斷口形態的因素有哪些?答:拉伸斷口三要素是纖維區、放射區、剪切唇宏觀拉伸斷口性態因試樣形狀、尺寸金屬材料的性能以及試樣溫度、加載速度和受力狀態不同而變化,一般來說,材料強度提高,塑性降低,則放射區比例增大,試樣尺寸加大,放射區增 大明顯而纖維區變化不大試述韌性斷裂與脆性斷裂的區別,為什么脆斷更危險?

7、金屬材料的脆性和韌性是金屬材料在不同條件下表現的力學行為或力學狀態,兩者是相對的并可以相互轉化,在一定條件下,金屬材料為脆性還是韌性取決于裂紋擴展過程,如果裂紋擴展時,其前沿地區能產生顯著塑性變形或受某種障礙所阻,使斷裂判據中表面能最大,則裂紋擴展便會停止下來,材料遂顯示為韌性,反之.若在裂紋擴展中始終能滿足脆性斷裂判據的要求,則材料便顯示為脆性。第四章金屬的斷裂韌度2說明下列斷裂韌度指標的意義及相互關系KI C 和 KIKI C為平面應變下的斷裂韌度,表示在平面應變條件下材料抵抗裂紋失穩擴展的能力。KI為平面應力斷裂韌度,表示在平面應力條件下材料抵抗裂紋失穩擴展的能力。KI C和KI都是I型

8、裂紋的材料斷裂韌度指標,但KI值與試樣厚度有關.當試樣厚度增加,使裂紋尖端達到平面應變狀態時,斷裂韌度趨于一穩定的最低值,即為KI C.它與試樣厚度無 關,而是真正的材料常數。6、試述K判據的意義及用途KI > KI C YS V a> KI C裂紋體在受力時,只要滿足上述條件,就會發生脆性斷裂,反之,即使存在裂紋,若 KI< KI C或YSKI C也不會斷裂,這種情況成為破損安全.K判據將材料斷裂韌度同機件的工作應力及裂紋尺寸的關系定量的聯系起來了,因此可以直接用于設計計算,如用以估算裂紋體的最大承載能力的8語序裂紋尺寸a。以及用于正確選擇機件材料,優化工藝等。第五章2。解

9、釋下列疲勞性能指標的意義2)疲勞缺口敏感度 qf= (kf-1)/(kt-1)kf理論應力集中系數,kt疲勞缺口系數3.試敘述金屬疲勞斷裂的特點(1)疲勞是低應力循環延時斷裂,即具有壽命的斷裂(2).疲勞是脆性斷裂。(3)疲勞對缺陷(缺口,裂紋及組織缺陷)十分敏感(4)疲勞斷裂也是裂紋萌生與擴展的過程。7。試述疲勞裂紋的形成機理及阻止疲勞裂紋萌生的一般方法形成機理:疲勞微觀裂紋都是有不均勻的局部滑移和顯微開裂引起的.主要方式有表面滑移帶開裂,第二相,夾雜物或其界面開裂,晶界或亞晶界開裂等。措施(1)提高材料的滑移抗力(采用固溶強化,細晶強化)(2)降低第二相或夾雜物的脆性(3)凡使晶界強化,凈

10、化和細化晶粒的因素,均能抑制晶界裂紋形成,提高疲勞強度.金屬材料的失效形式:變形、斷裂(含疲勞斷裂 卜磨損、腐蝕,以及加工失誤第一章:金屬在單向靜拉伸載荷下的力學性能單向應力、靜拉伸§ 11應力應變曲線應力應變曲線的幾個階段:彈性變形、均勻塑變(彈塑性變形卜集中塑變(縮頸)、斷裂§ 1-2彈性變形彈性變形的力學性能指標材料的彈性模量又稱為剛度,但與工程構件的剛度不同,工程上:構件剛度=材 料剛度EX構件截面積彈性模量是組織不敏感因素指標,僅與原子間作用力有關四、彈性比功:應力-應變曲線下彈性范圍內所吸收的變形功表征材料吸收彈性變形能的能力,可作儲能減震材料的力學指標。因彈性

11、模量E是對組織不敏感的常數指標,故需提高材料的彈性極限ere才能提 高彈性比功Ae五、彈性不完整性:1)包中格效應:先加載致少量塑變,卸載,然后在再次加載時,出現ere(殘余伸 長應力)升高或降低的現象。一般認為與位錯運動受阻有關。2)彈性后效 滯彈性、彈性蠕變指加卸載速度相對較快時,應變落后于應力的現象。彈性后效可有兩種表現:快速加載后保持應力不變,應變滯后并逐漸增加快速加載后保持應變不變,應力逐漸松馳§13塑性變形一、塑性變形的定義和機理:1)定義:指撤去外力后仍不能回復的變形部份2)機理:滑移 孚生 高溫蠕變 晶界滑移(動)二、塑性變形的兩個階段:均勻變形階段:材料抗力的增加跟

12、得上應變的增加,也稱為形變強化階段集中變形階段:材料抗力的增加跟不上應變的增加,也稱為頸縮階段三、屈服現象:泛指:金屬材料開始發生明顯塑性變形四、四大強化機理:形變、固溶、細化晶粒(組織)、彌散強化.九、頸縮現象及判據:當材料的加工硬化率等于該處的真應力 S時,材料發生頸縮§ 14金屬的斷裂一、分類:1、按斷裂時的塑性變形量:1、脆性及韌性:塑性變形量是否達到 5%2、按裂紋擴展途徑:穿晶或沿晶:裂紋擴展途徑是否沿晶界進行;3、按斷裂機理:解理斷裂及微孔聚集型斷裂、純剪切斷裂。韌性斷裂:斷裂前有明顯塑性變形,斷口呈纖維狀,呈暗灰色,危害相對較輕。脆斷斷裂:斷裂前無明顯塑性變形,斷口平

13、整光亮,有放射狀花樣,危害相對較 重。穿晶斷裂:裂紋穿過晶內的斷裂沿晶斷裂:裂紋沿晶界擴展的斷裂二、斷口的宏觀特征1 .光滑圓柱形試樣的靜拉伸斷口:分三區:纖維區、放射區、剪切唇區;2 .板狀試樣:也分為三區,只是其放射區的花紋為人字紋,裂紋源區為橢圓形 纖維狀花樣。3 .沿晶斷口:斷口顯現冰糖狀晶體特征,有閃爍狀光澤;為極脆的脆性斷裂斷口 一般認為與第二類回火脆有關。三、解理斷裂:1、定義:金屬材料在一定條件下,當外加正應力達到一定數值后,沿解理平面 快速分離的穿晶斷裂。3、宏觀形貌:嚴格地沿一定平面(解理面)分離,斷口即為這些多個小解理平 面的組合,為脆性斷裂,與大理石斷裂時的機理相似,故

14、叫解理斷裂;4、微觀形貌:一-解理臺階:河流花樣,舌狀花樣四、微孔聚集斷裂:一一塑性斷裂1、機理:成核一長大一聚合一斷裂由晶內的微孔長大聚合所致,又叫切窩斷裂3、微觀形貌:斷口表現為切窩五、斷裂強度1、理想斷裂強度:(T m = (Ey s) 1/2(rm>> (TS1/2 a OaO:晶格常數或原子間距E:彈性模量YS:表面能2.格理菲斯理論:1)前提:脆性材料;材料內部有微裂紋存在2)格理菲斯公式:格理菲斯公式只適用于如玻璃、超高強度鋼等脆性材料,對于大多數材料尤其是 金屬,裂紋尖端會產生較大的塑性變形, 會消耗大量的塑性功,遠大于材料的表 面能,此時需對之進行修正:3) 格理

15、菲斯奧羅萬一歐文公式:奧羅萬與歐文認為:格理菲斯公式中的表面能2丫 s項此時應由(2丫 s+丫 p) 構成:即: CT c E( Y S + Y p) 1/21/2丫 p為形成單位面積裂紋表面所需消耗的塑性功,(丫 s+ 丫 p)稱為有效表面能第三章 金屬缺口試樣的力學性能§ 3-1缺口效應一、缺口及缺口效應:缺口 :一般指試樣或工件的截面急劇變化處;缺口效應:在缺口處由于缺口的存在,影響了應力的分布狀態,使之:應力狀態變硬(由單向拉應力變為三向拉應力);產生應力集中;促發裂紋的生成與擴展,不利于材料的塑變(位錯運動),使材料在該處處于脆性狀態(即使該材料為塑性材料),易于發生脆性斷

16、裂; 此應力分布狀態的改變,即缺口效應。二、彈性狀態下的缺口應力分布: 圓柱型缺口試樣,單向拉伸:1、在遠離缺口處,僅有軸向應力(TL,且其應力線分布均勻;切向應力(Tt和法向 應力(T r均為零;tr2、在缺口附近,軸向應力的應力線在缺口根部發生彎曲,變成非均勻分布(于近根部處分布較密),形成應力集中,并產生三向拉應力:軸向應力(TL、法向應力 err、切向應力(Tt;在缺口根部:(T L分布不均勻,且由于缺口上下出現無應力區, 將阻止缺口附近截面的正常收縮,因而出現了 err、(Tt,其分布見上圖左半部,圖 的右半部為應力狀態柔性系數 a的分布曲線(a< 0。5) 而應力分布的不均勻

17、程度可用應力分配系數K表示.綜上分析所述,缺口:1)引起應力集中(或分布不均勻):包括軸向應力(7L,法向應力 6和切向應 力(Tt;2)引起三向拉應力;此即為缺口效應之二個方面的表現三、塑性狀態下缺口的應力分布:由于應力分布不均勻,在拉伸過程中屈服時的塑性變形將不會在材料內部同時均 勻進行,是由缺口根部先局部進行并逐漸過度到材料內部r max = (0-1- 0-3)/2 = ( o- l- 0- r)/2 表面 r max 仍為最大;當 r maxs s =6 s/ 2,即 L L (T r> (T S (表面crr=0)時,材料發生屈服并使表面的應力發生松馳,L L 應力峰值向內移

18、動;由于 T max= (T L- (Tr) / 2,而在表面(rr=0,并在一定深 度(7 1達到最大值,即開始時(7 1是增加的,故 6L也須增加才能使屈服和塑性變 形繼續向內移,即需提高P.但提高P也會使得6增加,且塑性變形時變形量 遠較彈性變形的變形量大,為維持整體的連續變形,(T r 須增加較多。也必然使 bL的峰值大大增加。隨著外力P的繼續增加,屈服也由表及里地進行著,6L 分布則出現最大值,并且該最大值隨著應力的增加而也由表及里地移動著,并標 志著屈服區與純彈性變形區的分界,并最終可能使得缺口試樣總的ers (記為(7SN)大幅提高并超過光滑位伸試樣的ers,且(7b也可有同樣現

19、象出現:即:(TSN> (rs; (rbN> (T b;又叫“缺口強化”,此即為缺口效應的第三種表現 .§ 3- 4低溫脆性一、冷脆轉變:現象:當試驗溫度TC低于某一溫度Tk時,材料將由韌性狀態轉變為脆性狀態, 斷口機理由微孔聚集型轉變為穿晶解離型,斷口形狀也由纖維狀轉變為結晶狀。 該現象稱為冷脆轉變或低溫脆性,Tk為冷(韌)脆轉變溫度。物理本質:一-(7S和(7 b與溫度TC的關系曲線:us和(rb均是TC的減函數,隨著TC的增加而降低,但 us受TC影響變化更大一些,故二者將會有一個交叉點 K:其溫度TC = Tk,當TC<TK時,將會出現:(7 b<(r

20、s的現象,即材料沒有先屈服變形 就直接發生了斷裂,即為脆性斷裂。二、冷脆轉變溫度Tk:§ 3- 5沖擊韌性及冷脆轉變溫度的影響因素一、材質因素:化學成分、晶粒尺寸、顯微組織二、外界因素:1 .溫度T C:2,加載速度V加: 一般地:V加/,使材料脆性傾向/,但對 Tk影響不大;3 .試樣尺寸大小和形狀:試樣尺寸/ =>aK,且Tk/工件缺口半徑 =a k和Tk/尺寸效應:一-尺寸的增加,將會使得構件的力學性能下降.尺寸的增加:將使得缺陷出現的機率增加;使應力集中程度增加;使構件 易于出現平面應變狀態,使其應力狀態變硬(約束作用加大)。4 .取樣部位第四章:金屬的斷裂韌性

21、7; 4-1線彈性條件下斷裂韌性Kic1、裂紋擴展的三種基本方式裂紋沿裂紋面擴展方式:張開型(I型)滑(移)推開型(II型) 撕開型(田引起裂紋擴展的應力:拉應力 切應力剪切應力其中:I型擴展方式最為危險,最易引起低應力脆斷,材料對該型裂紋擴展的抗力 最低,故其它型式或混合型式的裂紋擴展也常按I型裂紋處理,會更安全。2、裂紋尖端應力場強度因子 Ki :對于裂紋尖端區某一確定的點,其應力分量就由Ki決定,這樣,Ki就可以表示應力場的強弱程度,所以稱為應力場強度因子。Kl的量綱為:kgf/mm3/2 或 kgf。mm 3/2對應地,對于H、田型擴展裂紋,其對應的應力場強度因子為Kn、Km對于一般情

22、況:Ki=Y(T ,其中:a =1/ 2裂紋長度;而Y為常數,與裂紋形狀,加載方式、含裂紋的構件的幾何因素等有關,無量綱;對于中心有穿透裂紋的無限寬板:丫2冗3、平面應力及平面應變:平面應力:是兩向拉應力狀態,一般為薄板的應力表現狀態;平面應變:為三向拉應力狀態,為厚板的應力表現狀態。4、臨界裂紋尖端應力場強度因子-一斷裂韌性KicK1=Y 0- Va 對于帶有裂紋的構件在受力時,當應力增大,Ki也隨之增大,當Ki達到一個臨 界值Kic時,構件會突然斷裂.該臨界值Kic則被稱之為臨界應力場強度因子 Kic, 即斷裂韌性Kic斷裂韌性Kic綜合了應力及裂紋尺寸a兩方面的因素,是僅與材料的內部品

23、質如成分、相結構與組織結構、壓力加工狀態與熱處理狀態等相關的常數,與構 件的尺寸、構件所受到的應力,構件內部所含的裂紋尺寸無關;表征材料抗裂紋 失穩擴展的最大能力,也可認為是裂紋擴展的阻力(裂紋擴展的動力即是外加應 力(7或裂紋尖端應力場強度因子 Ki)平面應變條件下該臨界值稱為Kic;平面應力條件下臨界值則稱為Kc;且有:Kc>Kic對于H、m型擴展裂紋,其對應的臨界裂紋尖端應力場強度因子為KnC、KmC,且有:Kic KmC > KnC一般地,只討論Kic,其狀態較為危險。當KiKic時,裂紋將失穩快速擴展,材料將發生斷裂;一一裂紋失穩擴展判據 該判據成為描述脆性材料斷裂的力學

24、條件5、裂紋失穩擴展的判據成為: Ki>Kic;(t(tc;a > a C三者均是一個判據的三個表現方面,具有同等的效應。a C與er C是相互對應的,在一定條件下:Kic =Y ct cVa = Y cr Va C由此可見,Kic越高,則材料斷裂的臨界應力和臨界裂紋尺寸越大,裂紋擴展時 所需要的外力或其內部所允許含有裂紋尺寸就越大,該材料抵抗斷裂的能力就越強。§ 4-2裂紋擴展能量釋放率 Gi及斷裂韌性Gic一、裂紋擴展能量釋放率Gi1 .裂紋擴展的能量分析線彈性斷裂力學處理帶裂紋體構件的裂紋擴展判據問題,有兩種方式:應力場的應力應變分析;能量分析。格里菲斯公式:er

25、c = (2E 丫 /兀a ) 1/2 =o- c Vonr=常數 y :表面能 就是在能量平衡的基礎上建立的,它將材料斷裂后新增加的表面能作為裂紋擴展 的阻力,與通過裂紋尖端的應力場的應力分析而得出的結論:(7 c,.=Kic =常 數完全吻合2 .裂紋擴展能量釋放率Gi根據彈性理論結論,單位厚度的無限寬板,在受單向拉應力 時,如出現長度為3 a的裂紋,則其釋放出來的彈性應變能為:平面應力:U = ,2冗a 2/ E平面應變:U' = - (12) 2 2 2 E時、臨界裂紋擴展能量釋放率一一斷裂韌性Gic4 .裂紋的失穩擴展判據:裂紋發生失穩擴展的條件為:GiGic同樣也有相應的臨

26、界應力(TC和臨界裂紋尺寸ac:其6C或a c也對應地有裂紋失穩擴展判據:c;aac三、Gi與Ki, Gic與Kic關系平面應力:Gi =(r2Tta /E = Ki2/EGic = Kic2E平面應變:Gi' = (12)62儂 /E = (1n?Ki2/EGic' =(1-n?Kic2E§4-5斷裂韌性的測試斷裂韌性KicGB4161-84 (平面應變)一、試樣:分三點彎曲試樣,緊湊拉伸試樣(圖)試樣要求:1)加工:對四個加工面有平行度及垂直度的要求:開缺口 : 一般為線切割(1/4W)2)預制疲勞裂紋:在高頻疲勞試驗機上進行,產生于線切割缺口的根部,裂紋尺 寸

27、a = ? (Wb 0.10mm);3)為滿足小范圍屈服及平面應變,須要求:B2.5 (Kic / 心)2 a>2.5(Kic / 6 s) 2;W- a >2.5 (Kic /(T s) 2B:試樣厚度,W:試樣寬度或高度,a:預制疲勞裂紋長度二、測試:萬能材料試驗機試樣長:S=4W: 2mm并在裂紋兩端貼上刃口,以便于安放引伸儀,測量裂紋張開位移V及壓力P (或拉力P)之間的的關系曲線(由動態應變儀及 x-y函數記錄儀記錄繪制)。第五章金屬的疲勞過載持久值:材料在高于1的工作應力下工作,其工作的極限循環周次(至斷 裂時為止)即為其過載持久值。它表示了材料在超過疲勞極限的應力下工

28、作直到 斷裂所能承受的循環周次,表現為 一N曲線的傾斜部分,也稱之為有限疲勞 壽命;當=«-1時,該持久值即為疲勞極限.該傾斜線的傾斜度越高、越陡,則其持久值越高,表示材料的抗過載能力越強。次負荷鍛煉:發現新制造的金屬構件首先在低于 (7 1的應力下循環一定周次后, 其疲勞極限將會提高,該現象稱為次負荷鍛煉。故新車空載飽合、新機器空載跑 合均可使其齒輪系統嚙合得更好;影響疲勞強度的因素外部因素一、工作條件:1 .載荷特性:載荷頻率、次載鍛煉、間歇2 .環境溫度4 .環境介質二、表面狀態及構件尺寸:1 .表面狀態:表現粗糙度、缺口效應2 .構件尺寸:尺寸效應三、表面強化:提高表面組織強

29、度水平或在表面形成一定的殘余壓應力強化手段:表面熱處理、表面加工硬化 、表面化學熱處理、表面涂層 內部因素化學成分、顯微組織、內部缺陷等第七章金屬的磨損一、磨擦與磨損磨損:分三個階段跑合階段;穩定磨損階段;劇烈磨損階段。開始磨損時,因接觸表面剛接觸間凹凸不平,接觸面積較小,局部壓應力較大,故磨損量較大;隨磨損時間的增加,接觸面之間相互嚙合,接觸面積增大,使磨損 量(速率)降低,而進入穩定磨損階段;穩定磨損階段 :該階段磨損速率決定了 材料的耐磨性能(為機件正常服役階段)。其它的如測量潤滑性能,改進工藝求 改善耐磨性的評估也要求在此階段進行;隨機件工作時間的增加,磨擦面間距也增加,磨擦表面的嚙合

30、性降低,磨擦表面質量下降,機件傳動工作質量變壞,磨 損速率大大增加,機件很快失效;機件如:工作環境惡劣、跑合不良或質量太差, 在跑合階段就發生強烈粘著。此時只有激烈磨損階段(無合階段后期穩定磨損階 段)二、磨損類型以及耐磨性:磨損類型:按磨損機理來分有:粘著磨損、磨粒磨損、腐蝕磨損、表面疲勞磨損 用磨損量來表示,只有相互比較意義:用相同材料作成摩擦副。相對耐磨性 J標準試樣磨損量被測試樣磨損量一般用耐磨性提高幾倍(即:相對耐磨性)來描述三、磨損機理:分粘著磨損及磨粒磨損二種,常同時發生1 .粘著磨損:定義:是通過接觸面局部發生粘著,在相對運動時粘著又分開,導致接觸面上有 小顆粒被拉拽出來,如此

31、反復多次而導致機件產生磨損失效。影響因素:材料特性的影響:互溶性大、塑性材料較脆性、單相較多相更一粘著; 接觸壓力的影響:在摩擦速度一定時,法向應力越大,磨損越大; 滑動速度:當接觸壓力一定時,磨損先隨滑動速度的增大而增加,后隨 之而減小。機件表面的光潔度、摩擦面的溫度以及潤滑狀態也對粘著磨損有影響。2 .磨粒磨損:定義:由于硬顆?;蛴餐黄鹞锸共牧袭a生遷移而造成的一種磨損。特點:有明顯劃痕(溝槽)(與咬合不同),其磨損機理為切削為主。磨粒磨損的機制有:微觀切削、微觀犁溝、微觀剝落影響因素:材料性能的影響:如材料成分、顯微組織、力學性能等 磨粒性能:包括磨粒的形狀、大小、硬度、強度. 工作條件:

32、荷載和滑動距離,荷載越高,滑動距離越遠,磨損越嚴重。四、影響材料耐磨性的因素1 .強度(硬度):尤其指表面硬度;2 .碳化物(或硬的第二相質點)的含量及其形態和分布;3 .潤滑:其作用:降低磨擦系數分離磨擦面;4 .表面處理:化學熱處理,均大幅提高材料的耐磨性能,其中以滲 N作用最佳;滲硼B,目的:a)提高表面強度;b)降低相互間粘接力;c)減磨擦系數、摩擦鍍金:增加潤滑,提高表面硬度;滲S、滲P,增加潤滑(特別是高溫下工作的工件,此時不能加潤滑劑);5 .表面光潔度;五、接觸疲勞兩機件間作相互滾動(或作滑動)時,因交變壓應力循環長期作用,而致接觸表 面產生壓疲勞損傷,致使厚部區域產生小塊金屬

33、剝落(形成蝕點,凹坑中見到微 觀疲勞輝紋。常與咬合磨損、磨粒磨損共同出現)。第八章金屬高溫力學性能一節:蠕變現象蠕變:蠕變變形機理 :主要有位錯滑移、攀移、原子擴散和晶界滑動,對于高分子材料還有分子鏈段沿外力的舒展 .蠕變斷裂機理:蠕變斷裂主要是沿晶斷裂。金屬材料蠕變斷裂斷口特征:宏觀特征為:一是使斷裂機件表面出現龜裂現象;另一個特征是由于高溫氧化,斷口表面往往被一層氧化膜所覆蓋。微觀特征主要是冰糖狀花樣的沿晶斷裂。蠕變極限的意義表示材料在高溫下受到載荷長時間作用時,對于蠕變變形的抗力。影響聚合物實際強度的因素總結1。高分子本身結構的影響:極性基團或氫鍵、主鏈上含有芳雜環、適度 交聯、分子量增大,都會使拉伸強度增加;分子鏈支化,則會使拉伸強度降低。2。結晶和取向的影響:適當增加結晶度和控制球晶大小,強度增加;取向可大 幅度提高材料強度。3、應力集中物的影響: 銳口缺陷的應力集中系數比鈍口的要大得多。4、增塑劑的影響:一方面增塑劑的加入使強度降低,另一方面隨著增塑劑含量 的增加使得材料的沖擊強度提高。5、填料的影響:填料對聚合物的影響比較復雜-既可以增加聚合物的強度 也可以降低聚合物的強度。6、應變速率的影響: 隨著應

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論