1、材料力學(xué)性能第一章二節(jié)彈變1, 。彈性變形：材料 在外力 作用下產(chǎn) 生變形， 當(dāng)外力 取消后， 材料變 形即可消 失并能 完全恢 復(fù)原來形狀的性質(zhì) 稱為彈性。這種可 恢復(fù)的變形稱為彈 性變形。2. 彈性模量：表征材料對彈性變形的抗力3. 彈性性能與特征是原子間結(jié)合力的宏觀體現(xiàn)，本質(zhì)上決定于晶體的電子結(jié)構(gòu)， 而不依賴于顯微組織，因此，彈性模量是對組織不敏感的性能指標(biāo)。4. 比例極限（T P：應(yīng)力與應(yīng)變成直線關(guān)系的最大應(yīng)力。5. 彈性極限T e：由彈性變形過渡到彈性塑性變形的應(yīng)力。6. 彈性比功 : 表示單位體積金屬材料吸收彈性變形功的能力，又稱彈性比應(yīng)變能。7. 力學(xué)性能指標(biāo)：反映材料某些力學(xué)行

2、為發(fā)生能力或抗力的大小。8. 彈性變形特點(diǎn)：應(yīng)力與應(yīng)變成比例，產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消 后，材料變形即 可消失并能完全 恢復(fù)原來形狀9. 滯彈性：在 彈性范圍內(nèi)快速加 載或卸載后，隨時間延長產(chǎn)生附 加彈性應(yīng)變的現(xiàn)象 稱為滯 彈性。10. 循環(huán)韌 性：指在塑性區(qū) 加載時材料吸收不 可逆變形功的能力 。11. 循 環(huán)韌性應(yīng)用：減振 、消振元件。12. 包申格效 應(yīng)：金 屬材料經(jīng) 過預(yù)先 加載產(chǎn)生 少量塑性 變形， 卸載后再 同向加 載，規(guī) 定殘余 伸長應(yīng)力增加；反 向加載規(guī)定殘余伸 長應(yīng)力降低的現(xiàn)象 ，稱為包申格效應(yīng) 。13. 包 申格應(yīng) 變：指 在給定應(yīng) 力下， 正向加載 與反向加 載兩應(yīng) 力應(yīng)變

3、曲線之 間的應(yīng) 變差。14. 消 除包申 格效應(yīng) ：預(yù)先進(jìn) 行較大 的塑性變 形。在第 二次反 向受力前 先使金 屬材料 于回復(fù) 或再結(jié)晶溫度下退 火。三節(jié)： 塑性1. 塑性：金屬材料 斷裂前發(fā)生不可逆 永久 （塑性 ） 變形的能力 .2. 影響 材料屈 服強(qiáng)度的 因素： 內(nèi)在因素 .1. 金屬本 性及晶 格類型 .主滑移 面位錯密度大，屈服強(qiáng) 度大。 2. 晶粒 大小和亞結(jié)構(gòu) . 晶 界對位錯運(yùn)動具有 阻礙作用。晶 粒小可 以產(chǎn)生細(xì)晶強(qiáng)化。都 會使強(qiáng)度增加。 3.溶質(zhì)原子 : 溶質(zhì)元素溶入金 屬晶格 形成固 溶體，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化。4,第二 相.a.不可變形的 第二相繞過機(jī)制.留下一 個位錯 環(huán)

4、對后續(xù)位錯產(chǎn)生 斥力，b.可以變形的第二相切過 機(jī)制.由于，質(zhì)點(diǎn) 與基體 間晶格 錯排及位錯切過第二相質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生新界 面需要做功,使 強(qiáng)度增加。二）外在因素 ： 1.溫度溫度越高原 子間作用越 小位錯運(yùn)動阻 力越低 2.應(yīng)變速率。應(yīng)變 速率 越高強(qiáng) 度越高。 3.應(yīng)力狀態(tài) . 切應(yīng)力 分量越大強(qiáng)度越 低3. 細(xì)晶強(qiáng)化：晶界是位錯運(yùn)動 的阻礙,晶粒 小相界多。減 少晶粒尺寸會減少 晶粒內(nèi)部 位錯塞 積的數(shù)量,減少位 錯塞積群的長度 ,降低塞積點(diǎn)處 的應(yīng)力,相鄰晶粒 中位錯源 開動所 需的外加切應(yīng)力提 高,屈服強(qiáng)度增加 。4. 固溶強(qiáng)化：在純金屬中加入 溶質(zhì)原子形成固溶 合金,將顯著 提高屈服強(qiáng)度

5、,此即為 固溶強(qiáng) 化。溶質(zhì)原子與基 體原子尺寸差別 越大,引起的彈 性畸變越大,溶質(zhì) 原子濃度 越高, 引起的彈性畸變越 大,對位錯的阻礙 作用越強(qiáng),固溶強(qiáng) 化作用越大。5. 影響粒狀第二 相強(qiáng)化效果的因素：當(dāng)粒子體積分?jǐn)?shù)f 一定時，粒子尺寸r越小、位錯運(yùn)動 障礙越多,位錯的自由行程 越小,強(qiáng)比效果越顯著。當(dāng)粒子 尺寸一定時,體積分?jǐn)?shù) f 越大，強(qiáng)化效果 亦越好。網(wǎng)狀分布時，位錯堆積，應(yīng)力不可 以松弛，脆性增加片狀球狀6. 珠光 體對第二 相的影 響： 1）片狀 珠光體， 位錯的 移動被限 制在滲碳 體片層 之間。 所以 滲碳體片層間 距越小，珠 光體越細(xì)，其 強(qiáng)度越高。 2）粒狀 珠光體，位

6、 錯錢與第 二相球 狀粒子交會的機(jī)會 減少， 即位錯運(yùn)動受阻的 機(jī)會減少， 故強(qiáng)度降低， 塑性提高 3） 滲碳體以 連續(xù)網(wǎng)狀分 布于鐵素體晶 界上時，使 晶粒的變形受 阻于相界， 導(dǎo)致很大 的應(yīng)力 集中，因此強(qiáng)度反 而下降，塑性明顯 降低。7. 應(yīng)變硬化：應(yīng)變 硬化是位錯增殖、 運(yùn)動受阻所致8. n 表示材料的應(yīng) 變強(qiáng)化能力或?qū)M(jìn) 一步塑性變形的 抗力。9. 影響 n 的因素： 1） 層錯能 ：層錯能低 ,則交滑 移難，加工硬化指 數(shù)高。 2） 冷熱變 形 退火態(tài) n 大，冷加工 n 小 3） 強(qiáng)度，強(qiáng)度高 n 低。10塑性的指標(biāo)：延伸 率：試樣拉斷 時所測得的 條件延伸率主 要反映了材料均勻

7、變 形的能力。斷面收縮率：斷面收縮率主 要反映了材料局部 變形的能力11.韌 性：韌性是指材料 在斷裂前吸收塑 性變形功和斷裂功 的能力。四節(jié)： 金屬的斷裂1. 裂紋的基本形成 過程：裂紋形成和 擴(kuò)展。2. 段裂類型：1）根據(jù)斷裂 前金屬是否有明顯的塑性變形分：脆 性斷裂“ <5%韌性斷 裂“ >5% 2 ）從微觀上 按照裂紋的走向分：穿晶斷裂 沿晶斷裂3. 磨損，腐蝕，斷 裂是機(jī)件的三種失 效形式。4. 韌性 斷裂宏觀 斷口： 斷口粗糙 、呈纖維 狀，灰 暗色。 1）中 、低強(qiáng)度 鋼光滑 圓柱試 樣拉伸 斷口呈杯錐狀。5. 宏觀斷口三要 素： 1）纖 維區(qū) 2）放射區(qū) 3） 剪切

8、 唇6. 塑性變形量越 大則放射線越粗 。溫度降低 或材料強(qiáng)度增加 ，由于塑性降 低放射線 由粗變 細(xì)乃至消失。7. 影響斷口三要素 的因素：材料脆性 越大，放射區(qū)越 大，纖維區(qū)越小， 剪切唇越小。 材料尺 寸越大，放射區(qū)越 大，纖維區(qū)基本不 變。8. 脆性斷裂宏觀斷 口：脆性斷 裂的斷裂面一般與 正應(yīng)力垂直，斷口平齊而光亮 ，常呈 放射狀 或結(jié)晶狀。9. 沿晶斷裂：當(dāng)晶 界的強(qiáng)度小于屈服 強(qiáng)度時，晶界無 塑性變形，斷裂呈 宏觀脆性 產(chǎn)生冰 糖狀斷口。當(dāng)晶界 的強(qiáng)度大于屈服強(qiáng) 度時，晶界有塑性 變形，產(chǎn)生石狀斷 口10. 微孔聚 集型斷裂斷口微 觀特征 :韌窩。11. 微孔聚 集型斷 裂的過

9、程：塑變 過程中 ，位錯 運(yùn)動遇 到第二相 顆粒形 成位錯 環(huán)。切 應(yīng) 力作用下 位錯環(huán)堆 積 .位 錯環(huán)移向 界面，界 面沿滑 移面分離 形成微孔 。位錯 源重新 開動，釋放 出新位錯，不斷進(jìn)入 微孔，使微孔長大。在 外力的作用下產(chǎn) 生縮頸（內(nèi)縮 頸） 而斷裂（纖維 區(qū)）， 使微孔聚合， 形成裂紋； 裂紋尖端應(yīng)力 集中，產(chǎn)生 極窄的與 徑向大 致呈 45度 的剪切變形帶，新的 微孔就在變形帶 內(nèi)成核、長大和聚合 ，與裂紋 連接時 ，裂紋擴(kuò)展 。（大概說出）12. 解理斷 裂：指金屬材料 在一定條件下（如 以極快 速率沿一定晶體學(xué) 平面產(chǎn)生的穿晶斷13. 解理面 ：由于與大理石的斷裂相似，所以

10、低溫），當(dāng) 外加正應(yīng)力達(dá)到 一定數(shù)值后， 裂。稱這種晶體學(xué)平面 為解理面。14. 解理斷裂過程分為三個階段：a）塑性變形形成裂紋b）裂紋在同一晶粒內(nèi)初期長大c）裂紋越過晶界向相鄰晶粒擴(kuò)展15. 解理斷 裂的微觀斷口特 征： 1）解理臺階及河流狀 花樣。 2）舌狀花樣16. 準(zhǔn)解理 斷裂：穿晶斷裂 ；有小解理刻面； 有臺階或撕裂棱 及河流花樣。第二章一節(jié)：材料的軟性系數(shù)1. a值越大，最大切應(yīng)力分量越大，表示應(yīng)力狀態(tài)越“軟”，越易于產(chǎn)生塑 性變形和韌性斷裂。a值越小，最大正應(yīng)力分量越大，應(yīng)力狀態(tài)越“硬”，越不易產(chǎn)生塑性變形而易于產(chǎn)生脆性斷裂 。單向壓縮試驗(yàn)的 應(yīng)力狀態(tài)系數(shù) a = 22.二節(jié)：壓

11、縮1. 力學(xué)性能指標(biāo) 規(guī)定非比例壓縮應(yīng)力 d pc?？箟簭?qiáng)度d be 。相對壓縮 率3 ck和 相對斷面擴(kuò)脹率“ ck.抗彎強(qiáng)度d bb 。彎曲模量 E b 切變模量G扭轉(zhuǎn)比例極 限t p和扭轉(zhuǎn)屈服強(qiáng)度 t s 抗扭強(qiáng)度五節(jié)：缺口試樣靜載荷試 驗(yàn)1. 缺口效應(yīng)效應(yīng) 1：缺口引起應(yīng)力集中，改變了缺 口前方應(yīng)力狀態(tài)。由單 向應(yīng)力狀 態(tài)變?yōu)閮上蚧蛉驊?yīng)力狀 態(tài)。缺口效應(yīng) 2:缺口使塑性材料產(chǎn)生 缺口附加強(qiáng)化，使 強(qiáng)度增加，塑性降低。六節(jié)：硬度1. 壓頭材 質(zhì)：淬火鋼球HBS < 450 硬質(zhì)合金球 HBW 4506502. 試樣厚 度：為h的10倍，d=0.250.6 D在試件厚 度足夠時，應(yīng)

12、盡可能選用10 mm直徑的壓頭。洛氏硬度：壓痕深度來表 示材料的硬度。直 徑為1/16 '（1.5875mm） ?' （12.70mm）的 鋼球從材料角度看，淬火后經(jīng)不同溫度回火的 鋼材、各種工模具鋼及滲層厚度 大于 0.5mm 的滲碳層等較硬的材料， 常采用洛氏硬度 C 標(biāo)尺法；如應(yīng) HRC 在 20 67 之間；若材料硬度小于 HRC20 ，則應(yīng)選用 B 標(biāo)尺；若大于 HRC67 ， 則應(yīng)選用 A 標(biāo)尺 .看課后第八題 維氏硬度：測量壓痕兩對 角線的長度后取平 均值 d。第三章 金屬在沖擊載荷下的力學(xué)性能三節(jié)：低溫脆性1. 沖擊韌性：是指 材料在沖擊載荷作 用下吸收塑性變

13、形功和斷裂功的能 力。 低溫脆性：在試驗(yàn)溫度低 于某一溫度事，會由韌性狀態(tài)變 為脆性狀態(tài)，沖擊 吸收功明 顯下降，斷裂機(jī)理由微孔 聚集型變?yōu)榇┚?解理型，斷口特 征由纖維狀變?yōu)榻Y(jié) 晶狀，這 就是低溫脆性。3. 低溫脆性的本 質(zhì)：低溫脆性是材 料屈服強(qiáng)度隨溫度 下降急劇增加的結(jié) 果。4. 影響沖擊韌性和 韌脆轉(zhuǎn)變溫度的因 素：1.材料因 素：a）晶體結(jié)構(gòu) 的影響。低、中強(qiáng)度的 bcc 金屬及其合金 有冷脆現(xiàn)象。高強(qiáng)度的 bcc 金屬，冷脆轉(zhuǎn)變不明顯。fcc 金屬一般情況下可認(rèn)為無冷脆 現(xiàn)象。 2）化學(xué)成分： a） 加入能形成 間隙固溶體的元素 ， 使沖擊韌性減小，冷脆轉(zhuǎn) 變溫度提高 b）a -F

14、e 中加入能形成置換固溶 體的元素。 c） 雜質(zhì)元素 S、 P、 Pb、Sn、 As 等，會降低鋼的 韌性。 3）晶粒尺寸：細(xì)化晶 粒能使材 料的韌性增加，韌脆轉(zhuǎn)變 溫度降低。4）金相組織：強(qiáng)度相同時 S>B>P片>P球。2. 外在因素： 1）缺口越尖銳，三向應(yīng)力狀態(tài) 越嚴(yán)重脆性轉(zhuǎn)變溫 度的升高。 2）尺寸因素 試樣尺寸增大，材 料的韌性下 降，斷口中纖 維區(qū)減少，脆 性轉(zhuǎn)變溫度 升高。 3）加載 速度 外加沖擊速度增加 ，使缺口處塑性 變形的應(yīng)變率提高 ，促進(jìn)材料的脆化 。5. Si、Cr等降低層錯能，促進(jìn) 位錯擴(kuò)展，形成 孿晶、交滑移困難 。在a -Fe中加入 Ni和Mn

15、，能顯著地降低冷脆 轉(zhuǎn)變溫度并提高韌 斷區(qū)的沖擊值。（重點(diǎn)看合金的影響 ）第四章 金屬的斷裂韌度1. 裂紋擴(kuò) 展的基本形式： 1）張開型裂紋 2）滑開型 裂紋 3）撕開 型裂紋2. 應(yīng)力場強(qiáng)度因子 K I表示裂紋尖端應(yīng)力場的強(qiáng)弱3. 這個臨 界或失穩(wěn)狀態(tài)的 KI 值 就記作 KIC 或 KC 稱為 斷裂韌度。 表征材 料對宏觀 裂紋失 穩(wěn)擴(kuò)展的抗力。4. 影響斷 裂韌性 KIC 的 因素：一、內(nèi)因： 1）晶粒尺寸晶粒 愈細(xì)， KIC 也愈高 。2）合金化固溶使得 KIC 降 低。 彌散 分布的第二相數(shù)量 越多，其間距 越小， KIC越低；第二相沿晶界網(wǎng)狀分布，晶界損傷，KIC降低；球狀第二相的

16、 KIC > 片狀3）夾 雜 在晶內(nèi)分布 的夾雜物 起缺陷 源的作用，都 使材料 的 KIC 值 下降。4）顯微 組織 塑性高，松 弛應(yīng)力、裂紋擴(kuò)展 阻力大，可以提高 KIC二、特 殊熱處理對斷裂韌 度的影響： 1） 形變熱處理 2）亞溫淬火 3）超高溫淬 火 都 使其提高 三 、外因： 1） 板厚隨板材 厚度或 構(gòu)件截 面尺寸的 增加而 減小，最終趨 于一個穩(wěn)定的最低 值 2）溫度金屬材料斷裂 韌性隨著溫度的降 低，低于此 溫度范 圍，斷 裂韌度 保持在 一個穩(wěn) 定的水 平（下 平臺） 3） 應(yīng)變速 率 應(yīng)變速 率每提 高一個數(shù)量級， 斷裂韌性將降低 10% 。很大時 ，絕熱溫度升高

17、，斷裂韌 性反而 提高。第五章 金屬的疲勞節(jié)： 金屬疲勞現(xiàn)象及特 點(diǎn)1. 疲勞：由于承受變動載荷而導(dǎo)致裂 紋萌生和擴(kuò)展以 至斷裂失效的全過 程稱為疲勞。2. 疲勞類別：按載荷類型分：彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉壓、復(fù)合疲 勞等。按環(huán)境和接觸 情況分 :大氣疲 勞、腐蝕疲勞、高 溫疲勞、熱疲勞、 接觸疲勞、沖擊疲 勞等。按應(yīng)力 大小和壽命分 : 高周疲勞 低周 疲勞4. 疲勞斷裂有如 下的特點(diǎn)： 1）低應(yīng)力循環(huán)延時 斷裂，即有 壽命的斷裂 。 2 ）是脆性 斷裂。 3）對缺陷 （缺口、裂紋及組織缺陷 ），尤其是表面缺 陷十分敏感。 4） 疲勞分裂 紋萌生 和擴(kuò)展兩個階段。 可見疲勞源疲勞 區(qū)瞬間斷裂區(qū)。5.

18、疲勞源：形貌特點(diǎn)：光亮度大 6.疲勞 區(qū)：特征：比較光滑并分布有 貝紋線（海灘花樣 ）， 有時還有 裂紋擴(kuò)展臺階。8. 瞬時斷裂區(qū)：特征：表面粗糙；脆性材料為結(jié)晶狀，塑性材料為 纖維狀。瞬斷區(qū)位置一般 應(yīng)在疲勞源的對側(cè) 。裂紋萌 生的地方，常處于機(jī) 件的表面或缺口、裂 紋、刀痕、蝕坑等缺陷 處，或機(jī)件截 面尺 寸不連續(xù)的區(qū) 域（有應(yīng)力 集中）。 當(dāng)材料內(nèi)部 存在嚴(yán)重冶金 缺陷（夾雜 、縮孔、5. 疲勞裂紋擴(kuò)展 可分為三個區(qū)域 : 組成。 II 區(qū)為 中部區(qū)或穩(wěn)態(tài)擴(kuò) 展區(qū) . 口 : 靜載斷裂機(jī)制。疲勞裂 過載損 勞極限 適當(dāng)?shù)?過載持紋擴(kuò)展的門檻值， 傷：金屬機(jī)件偶然 或疲勞壽命減小。 過載可

19、以提高疲勞 久值：表征材料抵I 區(qū) 為近門檻區(qū) , 斷口：解理 花樣，由斷裂小面 斷口：疲勞 條紋III 區(qū)為裂紋快速擴(kuò) 展區(qū)，斷記為 Kth,表示阻止裂紋開始過載，在高于疲 勞極限的應(yīng)力水?dāng)U展的能力平下運(yùn)轉(zhuǎn)一定周次 后，其疲強(qiáng)度。 抗過載的能力。偏析、 二節(jié)：白點(diǎn)）時，因局部 強(qiáng)度的降低，也會 在材料內(nèi)部產(chǎn)生疲 勞源。 高周疲勞7. 引入殘余壓應(yīng) 力降低平均應(yīng)力如 表面噴丸、滾壓、淬火處理等，可以提高材料的疲勞抗力。8. 疲勞裂紋萌生過程及機(jī)理：1）滑移帶開裂產(chǎn)生裂紋提高材料的滑移抗力，可阻止裂紋的萌生，增強(qiáng)材料的疲勞抗力。2）相界面開裂 產(chǎn)生裂紋第二相、夾雜物應(yīng)少、圓、小、勻”以提高疲勞抗

20、力。3）晶界、亞晶界開裂產(chǎn)生裂紋。強(qiáng)化、凈化、細(xì)化晶界，可提高材料的疲勞抗力。4）材料內(nèi)部的缺陷如氣 孔、夾雜、分層各向異性、相變或晶粒不均勻等，都會因局 部的應(yīng)力集中而引發(fā)裂紋。9. 疲勞裂紋擴(kuò)展 及斷口微觀特征 ：第一階段：從表面?zhèn)€別侵入 溝（或擠出脊）先形成微 裂紋，然后 裂紋主要沿 主滑移系方 向，以純剪 切方式沿 45。向內(nèi)擴(kuò)展。 斷口上 無明顯的特征，只有一些擦傷的痕跡。在一些強(qiáng)化材料中，有時存在周期性解理或者 準(zhǔn)解理 花樣第二階段：裂紋丄拉應(yīng)力。第二階段的斷口特征是具有略呈彎曲 并相互平行的溝 槽花樣，稱為疲勞 條帶（條紋、輝紋 ）。疲勞缺口敏感因子（度）:qf值隨材料強(qiáng) 度的升

21、高而增大，qf值能反映在疲 勞過程中材料發(fā) 生應(yīng)力重新分布，降低應(yīng)力集中的能 力。10. 影響疲勞強(qiáng)度 的主要因素：一、加載規(guī) 范及環(huán)境的 影響1.載荷頻率2.次載鍛煉3.間歇 4.溫度 溫度升高，疲 勞極限下降5.介質(zhì)：腐 蝕介質(zhì)表面蝕坑，疲勞極 限下降 二、表面 狀態(tài)與尺寸因素：1.表面狀 態(tài)：缺口：因應(yīng)力集中會降低材料的 疲勞強(qiáng)度。 越粗糙，材料的疲勞 強(qiáng)度越低表面強(qiáng)度越高，疲勞強(qiáng)度越高。2. 尺寸效應(yīng) 尺寸 增加，疲 勞強(qiáng)度 降低。三、表面 強(qiáng)化及 殘余應(yīng) 力的影響 1.表面 噴丸及 滾壓 2.表面熱處理及化 學(xué)熱處理提高 疲勞強(qiáng)度；3.殘余應(yīng)力，殘余壓應(yīng)力提高疲勞強(qiáng)度；殘余拉應(yīng)力降低

22、疲勞強(qiáng)度。四、材料成 分及組織 含碳形成抗力增加 合金元素 提高淬透性，改善韌性2.顯微組織細(xì)化晶粒，可以 提高材料強(qiáng)韌性，疲勞極限提高。HRC 二丄 M .T .S雜物及冶金缺陷：作為裂選擇機(jī)件材料和決定工藝2）組織 正火組織：片狀K,疲勞極限低 淬火回火組織： 等溫 淬火組織：硬度相同，韌性淬火回火組 織 3.夾 紋核心，降低疲勞 極限 。時，要區(qū)分機(jī)件的 服役條件是哪一類疲勞，如屬高周疲勞，度基礎(chǔ)上盡量選用 塑性好的應(yīng)主要考慮材料強(qiáng)度，如屬低周疲勞，則應(yīng)在保持一定強(qiáng) 材料。第六章金屬的應(yīng)力腐蝕和氫脆斷裂一節(jié)：應(yīng)力腐蝕1. 應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象：材料或零件在應(yīng)力和腐蝕 環(huán)境的共同作用下，經(jīng)過一段時

23、間后所產(chǎn)生的 低應(yīng)力脆斷現(xiàn)象。2. 產(chǎn)生條件：應(yīng)力、環(huán)境（介質(zhì)）和材料三者共存是產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的必要條件。應(yīng)力為拉 應(yīng)力而且很低。特定材料只有在特定的介質(zhì)中產(chǎn)生應(yīng) 力腐蝕。純金屬一般無應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象。合金一般都 具有應(yīng)力腐蝕，而且有一定敏感成 分。4. 應(yīng)力 腐蝕的 特征：1）造成 應(yīng)力腐 蝕破壞 的是靜 應(yīng)力，遠(yuǎn)低于 材料的 屈服強(qiáng) 度，而 且一般是拉伸應(yīng)力 2）應(yīng)力腐蝕造成的破 壞是脆性斷裂3）對每一種金屬或 合金，只有在特定的介質(zhì)中才會發(fā)生 4）應(yīng)力腐蝕遠(yuǎn)大于腐蝕速度、但遠(yuǎn)小于單純力學(xué)的斷 裂速度。5）裂紋的傳播途徑常垂直于拉力的 方向；6）應(yīng)力腐蝕破壞的斷口 ，宏觀特 征與疲勞斷口相似，也

24、 有亞穩(wěn)擴(kuò) 展區(qū)和最后 瞬斷區(qū)。7）應(yīng)力腐蝕的 主裂紋擴(kuò) 展時， 常有分枝。微觀裂紋分叉， 呈枯樹枝狀，表面可見 泥狀花樣”腐蝕產(chǎn)物及腐蝕坑 8）應(yīng) 力腐蝕 引起的斷裂可以是 穿晶斷裂，也可以是沿晶斷裂，甚至是兼有這兩種形式的混合斷裂 。6. 防止應(yīng)力腐蝕 的措施：1)降低或消除 應(yīng)力：a)避免或減少局 部應(yīng)力集中； b)進(jìn) 行消除 應(yīng)力處理；c)采用噴 丸或其它表面處理方法2)控制環(huán)境： a)避免在敏感介質(zhì)中 使用 b) 加入緩蝕劑 c) 保護(hù)涂層 d) 電化學(xué)保護(hù)3)改善 材質(zhì)：a) 正確選材 ： b) 開發(fā) 耐應(yīng)力腐蝕新材料 c) 改變組織和減 少雜質(zhì)二節(jié)： 氫脆1 由于氫與 應(yīng)力的共同

25、 作用而導(dǎo)致金 屬材料產(chǎn)生 脆性斷裂的現(xiàn) 象，稱為氫 脆斷裂或 氫致斷 裂，簡稱氫脆。2 氫脆類型 1.白點(diǎn) 2.氫蝕 3. 氫化物致脆 4. 氫致延滯 斷裂3. 防止氫 脆的措施： 1. 環(huán)境因素：設(shè) 法切斷氫進(jìn)入金屬 的途徑，如采用表面涂層，使機(jī)件表面與環(huán)境介質(zhì)中的氫隔離。2.力學(xué)因素：在機(jī)件設(shè)計(jì)和加工過程中，應(yīng)排除各種產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力的因素，相反，采 用表面處理使表面獲得殘余壓應(yīng)力層 ，對防止氫致延滯斷裂有良好的作用。3.材質(zhì)因素：含碳量較低且硫、磷含量較少的鋼，氫脆敏感性較低。鋼的強(qiáng)度越高，對氫脆越敏感 。因此，對在含氫介質(zhì)中工作的高強(qiáng)度鋼的強(qiáng)度應(yīng)有所限制。第七章金屬磨損和接觸疲勞一節(jié)：

26、磨損的基本概念二節(jié)：磨損模型1 粘著磨損 ：粘著磨損 脫落或 轉(zhuǎn)移到另一表面而用使材料從 一個表面是接觸表面相 互運(yùn)動時， 因固相焊合作形成的磨損，又稱 咬合磨損。2 產(chǎn)生的條 件：滑動摩 擦，相對滑動速度較小。缺乏潤滑油，表面沒有氧 化膜。單位法向 載荷很大，接觸點(diǎn)發(fā) 生塑性變3. 產(chǎn)生過程 ：表面局部凸起 ，載荷很 小時，接觸 面局部應(yīng)力很大 形， 若表面潔凈， 原子彼此接 觸很近，產(chǎn)生 粘著(冷焊 )，相對 運(yùn)動產(chǎn)生剪 切力，導(dǎo)致粘著 點(diǎn)斷裂，發(fā)生材料轉(zhuǎn)移或磨 屑，粘著、剪切、再粘著的交替過程就形成了粘著 磨損。6. 減輕粘著磨 損的主要措施 ： (1) 合理選擇摩 擦副材料。盡 量選擇

27、互溶性 少，粘著 傾向小 的材料配對 (2) 避免或 阻止兩摩擦副間直 接接觸。改善表面潤 滑條件。 (3)控制 摩擦滑 動速度和接觸壓應(yīng)力，可使粘著磨損大為減輕 。( 4)使 磨屑多沿接觸面剝落，以降低 磨損量，可采用表面滲硫、滲磷、滲氮等表面處理工藝。使磨損發(fā)生 在較軟方材料表 層，可采用滲碳、滲氮共滲、碳氮硼三元共滲等工藝以提高另一方的硬度。7. 磨粒磨 損 ：摩 擦副的一 方表面存 在堅(jiān)硬的 細(xì)微凸起或 在接觸面 向存在硬 質(zhì)粒子 時產(chǎn)生 的磨損。9. 磨粒磨損的過程 與機(jī)理：磨粒對摩 擦表面產(chǎn)生的微 切削作用、塑性變 形、疲勞破 壞或脆 性斷裂產(chǎn)生的，或 是它們綜合作用的 結(jié)果。10

28、. 特征 ：摩擦面上有擦傷 或因明顯犁皺形成 的溝槽1 1 .減輕磨粒磨損的主要措施： (1) 對于 以切削作用為主要 機(jī)理的磨粒磨損應(yīng) 增加材料硬度 ，這是提高耐 磨性最有效 的措施。 2)對于以 塑性變形、塑 性變形后疲 勞破壞、 脆 性 斷裂 主要 機(jī)理 的磨 粒磨 損應(yīng) 增加 材 料韌 性對 耐磨 性有 益。 (3) 根 據(jù)機(jī) 件服 役條 件，合理選擇 耐磨材料： (4) 采用滲碳、碳氮 共滲等化學(xué)熱處理，提 高表面硬度，也 能有效 提高磨粒磨損耐磨 性。 (5) 就 合金鋼而言，控制和改變 碳化物數(shù)量、分布、形 態(tài) 對提高 抗磨粒 磨損能力 起著決 定性影 響。 (6)鋼 中適量 殘余奧 氏體組 織能增 加基體 韌性。 (7) 經(jīng) 常注意機(jī)件防塵 和清洗四節(jié)：金屬接觸疲勞1. 分類：麻點(diǎn)剝落 （點(diǎn)蝕）淺層剝落 深層剝落（表面壓碎）:2. 接觸應(yīng)力：兩物體相互接 觸時在局部表面產(chǎn)生的壓應(yīng)力稱為 接觸應(yīng)力，也叫赫茲應(yīng)力3. 疲勞磨損：在交變剪應(yīng)力的影響下，裂紋 容易在最大剪應(yīng)力處成核，并擴(kuò) 展到表面而產(chǎn)生 剝落，在零件表面 形成 針狀或豆?fàn)?凹坑，造成疲勞磨損。4. 分類：（1）線接觸應(yīng)力 （2）點(diǎn)接觸應(yīng)力5. 疲勞磨損機(jī)理：（1）麻點(diǎn)磨損：表面接觸應(yīng)力較小，摩擦力較大、或表面質(zhì)量較差（如表面有脫碳、燒傷、淬火不足、夾雜