名词解释
滞弹性 ： 在外加载荷作用下，应变落后于应力现象。
静力韧度 ： 材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。 比例极限 ： 应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。
包辛格效应 指原先经过变形，然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象
包申格效应 ： 指原先经过少量塑性变形， 卸载后同向加载， 弹性极限 (σP)或屈服强度 (σ
S)增加；反向加载时弹性极限
(σP)或屈服强度 (σS)降低的现象
。
韧脆转变 ： 材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断
裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）
静力韧度 ： 韧性断裂 弹性极限 变动载荷 疲劳强度
材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是 是材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的断裂过程
是材料由弹性变形过渡到弹—塑性变形时的应力，应力超过弹性极限以后
一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。
材料便开始产生塑性变形
。
是指载荷大小，甚至方向随时间变化的裁荷
在指定疲劳寿命下， 材料能承受的上限循环应力， 疲劳强度是保证机件疲劳
寿命的重要材料性能指标
缺口敏感度 （NSR）——金属材料的缺口敏感性指标，用缺口试样的抗拉强度与等截面尺
寸光滑试样的抗拉强度的比值表示。
冲击韧度（冲击韧性） —材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力。 冲击吸收功 —— 冲击弯曲试验中试样变形和断裂所消耗的功 缺口效应 缺口材料在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态发生的变化 冲击韧度 材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力 低温脆性 体心立方晶体金属及其合金或某些密派六方晶体金属及其合金在试验温度
低于某一温度时，材料由韧性状态转变为脆性状态的现象
韧性温度储备 ：材料使用温度和韧脆转变的差值，保证低服役行为。 低应力脆断 ： 在屈服应力以下发生的断裂
断裂韧度 ： 当 KI 增大达到临界值时，也就是在裂纹尖端足够大的范围内达到了材料
的断裂强度，裂纹便失稳扩展而导致材料断裂。
张开型裂纹 ： 拉应力垂直作用于裂纹扩展面，裂纹沿作用力方向张开，沿裂纹面扩展 J 积分： 裂纹尖端区的应变能，即应力应变集中程度 COD： 裂纹尖端沿应力方向张开所得到的位移。 疲劳： 金属在在变动应力或应变长期作用下，即使所受的应力低于屈服强度，由于
累积损伤也会发生断裂的现象
腐蚀疲劳 ： 应力腐蚀 ： 氢脆： 金属脆化
沿晶断裂
材料或零件在交变应力和腐蚀介质的共同作用下造成的失效。 材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破 就是材料在使用前内部已含有足够的氢并导致了脆性破坏
氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色，颗粒状。微观断口上晶界明显加宽呈 在特定外界条件下工作的机件，虽然所受应力低于材料屈服强度，但服役 材料从弹性变形阶段向塑性变形阶段过渡过程中，外力不增加试样仍然继
随后，在外力不增加或上下波动情况下，
试样
坏。
延滞断裂 ： 屈服现象 ：
继续伸长变形
一定时间后，也可能发生突然脆断，这种与时间有关的低应力脆断 续伸长；或外力增加到一定数值时突然下降，
1. 试述退火低碳钢， 中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸力伸长曲线图上的区别？为 什么？
答：对于退火低碳钢，中碳钢而言，其从弹性变形阶段向塑性变形阶段过渡是明显的，表现在 实验过程中，外力不增加试样仍然继续伸长；或外力增加到一定数值时突然下降，随后，在外 力不增加或上下波动情况下，试样继续变形伸长，即存在上下屈服点和屈服平台。而高碳钢具 有连续屈服特征，在拉伸试验时看不到屈服现象，没有显著的上下屈服点和屈服平台
2 . 金属的弹性模量主要取决于什么 ?为什么说它是一个对结构不敏感的力学性 能?
答：金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力，而 它的影响不大，所以说它是一个对组织不敏感的性能指 特点。改变材料的成分和组织会对材料的强度 料的刚度影响不大。
材料的成分和组织对
标，这是弹性模量在性能上的主要
(如屈服强度、抗拉强度 )有显著影响，但对材
3. 决定金属屈服强度的因素有哪些？
答：内在因素：金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。 外在因素：温度、应变速率和应力状态
4. 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？
答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂， 裂过程， 在裂纹扩展过程中不断地消耗能量； 不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。
这种断裂有一个缓慢的撕
断裂前基本上
而脆性断裂是突然发生的断裂，
5. 何谓拉伸断口三要素？影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些？
答：宏观断口呈杯锥形， 由纤维区、 放射区和剪切唇三个区域组成，即所谓的断口特征三要 素。上述断口三区域的形态、大小和相对位置，因试样形状、 验温度、加载速率和受力状态不同而变化。
尺寸和金属材料的性能以及试
6. 什么是低温脆性、 韧脆转变温度 t k？产生低温脆性的原因是什么？体心立方和 面心立方金属的低温脆性有和差异？为什么？
答：在试验温度低于某一温度 tk 称为韧脆转变温度。 低温脆性的原因：
低温脆性是材料屈服强度随温度降低而急剧增加，而解理断裂强度随温度变化很小的结果。 如图所示： 当温度高于韧脆转变温度时，
断裂强度大于屈服强度， 材料先屈服再断裂（表现
为塑韧性） ；当温度低于韧脆转变温度时， 断裂强度小于屈服强度， 材料无屈服直接断裂 （表
tk 时，会由韧性状态转变未脆性状态，冲击吸收功明显下降，
断口特征由纤维状转变为结晶状， 这就是低温脆性。
断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，
现为脆性）。心立方和面心立方金属低温脆性的差异： 体心立方金属的低温脆性比面心立方金属的低温脆性显著。 原因：
这是因为派拉力对其屈服强度的影响占有很大比重， 度降低时，派拉力大幅增加，则其强度急剧增加而变脆。
而派拉力是短程力， 对温度很敏感， 温
7. 在评定材料的缺口敏感应时，什么情况下宜选用缺口静拉伸试验 宜选用缺口偏斜拉伸 ?什么情况下则选用缺口静弯试验 ?
答：缺口静拉伸试验主要用于比较淬火低中温回火的各种高强度钢，
?什么情况下
各种高强度钢在屈服强
度小于 1200MPa 时，其缺口强度均随着材料屈服强度的提高而升高；但在屈服强度超过 1200MPa以上时，则表现出不同的特性，有的开始降低，有的还呈上升趋势 缺口偏斜拉伸试验就是在更苛刻的应力状态和试验条件下， 艺所表现出的性能差异。
缺口试样的静弯试验则用来评定或比较结构钢的缺口敏感度和裂纹敏感度。
来检验与对比不同材料或不同工
8. 缺口试样拉伸时的应力分布有何特点？
答：在弹性状态下的应力分布： 应变状态。
无论脆性材料或塑性材料， 都因机件上的缺口造成两向或三向应力状态和应力集中而产生脆 性倾向， 降低了机件的使用安全性。 为了评定不同金属材料的缺口变脆倾向， 试样进行静载力学性能试验。
必须采用缺口
薄板：在缺口根部处于单向拉应力状态，在板中心部位处于
缺口内侧处三向拉伸平面
两向拉伸平面应力状态。 厚板： 在缺口根部处于两向拉应力状态，
9. 积分的主要优点是什么 ?为什么用这种方法测定低中强度材料的断裂韧 比一般的 KIC 测定方法其试样尺寸要小很多？
答：J 积分有一个突出的优点就是可以用来测定低中强度材料的 韧性 KIC ，测定时要求裂纹一开始起裂，立即达到全 满足平面应变条件，试验
性要
KIC 。 对平面应变的断裂
而失稳扩展，并要求沿裂纹全长，除
试样两侗表面极小地带外， 全部达到平 面应变状态。 而 JIC 的测定， 不一定要求试样完全
时，只在裂纹前沿中间地段首先起裂，然后有较长的亚临界稳定
而韧 带
甚至全面屈服。 因此． 作为试样的起裂点．
试样尺寸有关
它们的屈服强度会随温
因此材料在受 仍 然是平面
扩展的过程， 这样只需很小的试验厚度， 即只在中心起裂的部分满足平面应变要求， 尺寸范围可以大而积的屈服，
应变的断裂韧度， 这时 JIC 的是材料的性质。 当试样裂纹继续扩展 定扩展阶段，此时的 J 不再单独是材料的性质，还与
时， 进入平面应力的稳
9. 试说明低温脆性的物理本质及其影响因素
答：低温脆性的物理本质： 宏观上对于那些有低温脆性现象的材料， 度的降低急剧增加， 而断裂强度随温度的降低而变化不大。 力时还未发生屈服便断裂了，材料显示脆性。
从微观机制来看低温脆性与位错在晶体点阵中运动的阻力有关，当温度降低时，位错运动 阻力增大，原子热激活能力下降，因此材料屈服强度增加。
当温度降低到某一温度时， 屈服
强度增大到高于断裂强度时， 在这个温度以下材料的屈服强度比断裂强度大，
影响材料低温脆性的因素有
1．晶体结构：对称性低的体心立方以及密排六方金属、合金转变温度高，材料脆性断裂趋 势明显，塑性差。
2．化学成分：能够使材料硬度，强度提高的杂质或者合金元素都会引起材料塑性和韧性变 差，材料脆性提高。
3．显微组织：①晶粒大小，细化晶粒可以同时提高材料的强度和塑韧性。因为 晶界是裂纹扩展的阻力，晶粒细小，晶界总面积增加，晶界处塞积的位错数减 有利于降低应力集中； 同时晶界上杂质浓度减少， 避免产生沿晶脆性断裂。 较低强度水平时强度相等而组织不同的钢， 佳，贝氏体回火组织次之，片状珠光体组织最差。
冲击吸收功和韧脆转变温度以马氏体高温回火最
钢中夹杂物、碳化物等第二相质点对钢的
少，
②金相组织：
脆性有重要影响，当其尺寸增大时均使材料韧性下降，韧脆转变温度升高。