第三章材料的力学性能

第三章 材料的力学性能

第一节 拉伸或压缩时材料的力学性能

一、概述

分析构件的强度时，除计算应力外，还应了解材料的力学性质（Mechanicai

property ），材料的力学性质也称为机械性质，是指材料在外力作用下表现出的变形、破坏等方面的特性。它要由实验来测定。在室温下，以缓慢平稳的方式进行试验，称为常温静载试验，是测定材料力学性质的基本试验。为了便于比较不同材料的试验结果，对试件的形状、加工精度、加载速度、试验环境等，国家标准规定了相应变形形式下的试验规范。本章只研究材料的宏观力学性质，不涉及材料成分及组织结构对材料力学性质的影响，并且由于工程中常用的材料品种很多，主要以低碳钢和铸铁为代表，介绍材料拉伸、压缩以及纯剪切时的力学性质。

二、低碳钢拉伸时的力学性质

低碳钢是工程中使用最广泛的金属材料，同时它在常温静载条件下表现出来的力学性质也最具代表性。低碳钢的拉伸试验按《金属拉伸试验方法》（GB/T228—2002）国家标准在万能材料试验机上进行。标准试件（Standard specimen ）有圆形和矩形两种类型，如图3-1所示。试件上标记A 、B 两点之间的距离称为标距，记作l 0。圆形试件标距l 0与直径d 0有两种比例，即l 0=10d 0和l 0=5d 0

。矩形试件也有两种标准，即00l l ==其中A 0为矩形试件的截面面积。

试件装在试验机上，对试件缓慢加拉力F P ，对应着每一个拉力F P ，试件标距l 0有一个伸长量Δl o 表示F P 和Δl 的关系曲线，称为拉伸图或F P —Δl 曲线。如图3-2a ，由于F P —Δl 曲线与试件的尺寸有关，为了消除试件尺寸的影响，把拉力F P 除以试件横截面的原始面积A 0，得出正应力0P F A σ=为纵坐标；把伸长量Δl 除以标距的原始长度l 0，得出应变0l l ε?=为横坐标，做图表示σ与ε的关系（图3-2b ）称为应力——应变图或σ—ε曲线（Stress-strain curve ）。

根据试验结果，低碳钢的拉伸力学性质大致如下：

（一）弹性阶段

由斜直线Oa和很短的微弯曲线ab组成。斜直线Oa表示应力和应变成正比关系，即σ ε，直线的斜率即为材料的弹性模量E，写成等式σ=Eε，就是拉伸或压缩的虎克定律。与a点对应的应力σp为称为比例极限（Proportional limit）。显然，只有应力低于比例极限时，应力才与应变成正比，材料才服从虎克定律。这时，称材料是线弹性的（Linear elasticity）。

对于微弯曲线段ab，应力和应变之间不再服从线性关系，但解除拉力后变形仍可完全消失，这种变形称为弹性变形（Elastic deformation），b点对应的应力σe是材料只出现弹性变形的极限值，称为弹性极限（Elastic limit）。由于ab阶段很短，σe和σp相差很小，通常并不严格区分。

在应力大于弹性极限后，如再解除拉力，则试件产生的变形有一部分消失，这就是上面提到的弹性变形。但还遗留下一部分不能消失的变形，这种变形称为塑性变形或残余变形（Plastic deformation）。

（二）屈服（流动）阶段当应力超过b点增加到c点之后，应变有非常明显的增加，而应力先是下降，然后作微小的波动，在σ—ε曲线上出现接近水平线的小锯齿形线段。这种应力基本保持不变，而应变显著增加的现象，称为屈服或流动（Yield）。在屈服阶段内的最高应力（c点）和最低应力（c′点）分别称为上屈服极限和下屈服极限。上屈服的数值与试件形状、加载速度等因素有关，一般是不稳定的。下屈服极限则相对较为稳定，能够反映材料的性质，通常就把下屈服极限称为屈服极限（Yield limit）或屈服点，用σs来表示。

对于粗糙度值很低的表面光滑试件，屈服之后在试件表面上隐约可见与轴线成45o的滑移线。

材料屈服表现为显著的塑性变形，而零件的塑性变形将影响机器的正常工作，所以屈服极限σs是衡量材料强度的重要指标。

（三）强化阶段

过屈服阶段后，材料又恢复了抵抗变形的能力，要使它继续变形必须增加拉力。这种现象称为材料的强化（Strengthening）。在图3-2b中，强化阶段中的最高点e所对应的应力σb 是材料所能承受的最大应力，称为强度极限（Strength limit）或抗拉强度。它是衡量材料强度的另一重要指标。在强化阶段，试件标距长度明显地变长，直径明显地缩小。

（四）局部变形阶段

过e点之后，进入局部变形阶段，试件局部出现显著变细的现象，亦即颈缩（Necking）现象（如图3-3）。由于在颈缩部位横截面面积迅速减小，使试件继续伸长所需要的拉力也相应减少。在σ—ε图中，用横截面原始面积A算出的应力σ=F P/A随之下降，直到f点，试件被拉断。

（五）延伸率和断面收缩率

试件拉断后，由于保留了塑性变形，试件加载前的标距长度l 0拉断后变为l 1。用百分比表示的比值

()100

100% 3-10l l l δ-=? （3-1） 称为延伸率（Percentage elongation ）。试件的塑性变形（l 1-l 0）越大，δ也就越大。因此，延伸率是衡量材料塑性的指标。低碳钢的延伸率很高，其平均值为20%～30%，这说明低碳钢的塑性性能很好。

工程上通常按延伸率的大小把材料分成两大类，δ＞5%的材料称为塑性材料，如碳钢、黄铜、铝合金等；而把δ＜5%的材料称为脆性材料，如铸铁、玻璃、陶瓷等。

原始横截面面积为A 0的试件，拉断后颈缩处的最小截面面积变为A 1，用百分比表示的比值

000

10100?-=A A A ? （3-2） 称为断面收缩率。φ也是衡量材料塑性的指标。

（六）卸载定律和冷作硬化现象

在上述的实验过程中，如果不是持续将试件拉断，而是加载至超过屈服极限后如到达图3-2b 中的d 点），然后逐渐卸除拉力，应力应变关系将沿着斜直线dd ′回到d ′点，斜直线dd ′近似地平行于Oa 。这说明：在卸载过程中，应力和应变按直线规律变化。这就是卸载定律。拉力完全卸除后，应力一应变图中，d′g 表示消失了的弹性变形，而Od ′表示保留下来的塑性变形。

卸载后，如在短期内再次加载，则应力和应变又重新沿着卸载直线dd ′上升，直到d 点后，又沿直线def 变化。可见在再次加载时，直到d 点以前材料的变形是弹性的，过d 点后才开始出现塑性变形。比较图3-2b 中的Oabc c 'def 和d′def 两条曲线，可见在第二次加载时，其比例极限（亦即弹性阶段）得到了提高，但塑性变形和延伸率却有所降低。这种现象称为冷作硬化。

工程上经常利用冷作硬化来提高材料的弹性阶段。如起重机用的钢索和建筑用的钢筋，常用冷拔工艺以提高强度。又如对某些零件进行喷丸处理，使其表面发生塑性变形，形成冷硬层，以提高零件表面层的强度。但冷作硬化也像世间一切事物一样无不具有两重性，其有利之处将在工程中得到广泛应用，不利之处是由于冷作硬化使材料变硬变脆，给塑性加工带来困难，且容易产生裂纹，往往需要在工序之间安排退火，以消除冷作硬化带来的影响。

三、其他塑性材料拉伸时的力学性质

工程上常用的塑性材料，除低碳钢外，还有中碳钢、某些高碳钢和合金钢、青铜、黄铜、硬铝和退火的球墨铸铁等。图3-4中是几种塑性材料的σ—ε曲线。其中有些材料，如16Mn 钢和低碳钢一样，有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段。有些材

料，如黄铜H62，没有屈服阶段，但其他三阶段却很明显。还有些材料，如高碳钢T10A，没有屈服阶段和局部变形阶段，只有弹性阶段和强化阶段。

对没有明显屈服极限的塑性材料，可以将产生0.2%塑性应变时的应力作为屈服指标，并用σ0.2来表示（图3-5）。

各类碳素钢中，随含碳量的增加，屈服极限和强度极限相应提高，但延伸率降低。例如合金钢、工具钢等高强度钢材、屈服极限较高，但塑性性能却较差。

四、铸铁拉伸时的力学性质

铸铁也是工程中广泛应用的材料之一，拉伸时的应力应变关系是一条微弯曲线。如图3-6所示，没有直线区段，没有屈服和颈缩现象，试件断口平齐、粗糙，拉断前的应变很小，延伸率也很小，几乎没有塑性变形，所以只能测得拉伸时的强度极限σb（拉断时的最大应力）。铸铁是典型的脆性材料，由于没有屈服现象，强度极限σb是衡量强度的唯一指标。

由于铸铁σ—ε图是一微弯的曲线，弹性模量E的数值随应力的大小而变。但在工程中铸铁的拉应力不能很高，而在较低的拉应力下，则可近似认为服从虎克定律。通常取σ—ε曲线的割线代替曲线的开始部分，并以割线的斜率作为弹性模量，称为割线弹性模量（Secant modulus）。

铸铁等脆性材料的抗拉强度很低，所以不宜作为受拉构件。但铸铁经球化处理成为球墨铸铁后，力学性能有显著变化，不但有较高的强度，还有较好的塑性性能。国内不少工厂成功地用球墨铸铁代替钢材制造曲轴、齿轮等零件。

五、低碳钢和铸铁压缩时的力学性质

压缩试验也是考察材料力学性质的基本试验之一。金属的压缩试件一般制成很短的圆柱，以免被压弯。按试验规范GB7314-87要求，一般试件的长度是直径的1.5～3倍。为了比较低碳钢和铸铁拉伸与压缩时的力学性质的异同，将σ—ε曲线画在同一个坐标内。

图3-7是低碳钢压缩与拉伸时的应力—应变曲线，从图中看出，低碳钢拉伸与压缩时的弹性模量E和屈服极限σs相同。屈服阶段以后，低碳钢压缩试件会被越压越扁，横截面积不断增大，试件抗压能力也继续提高，因而得不到压缩时的强度极限。

图3-7 低碳钢压缩

图3-8是铸铁压缩与拉伸时的应力—应变曲线。铸铁是一种典型的脆性材料，压缩时的力学性质与拉伸时有较大差异，从图3-8可看出，此种材料拉伸与压缩时的弹性模量基本相同，但压缩时的强度极限σb是拉伸时的4～5倍，试件在变形不大的情形下突然破坏，破坏断面的法线与轴线约成45o～55o的倾角，表明试件沿斜截面因相对错动而破坏。

低碳钢和铸铁目前仍是工程中使用最为广泛的典型的塑性与脆性材料，这两种材料表现出来的力学性质具有一定的代表性。一般认为，低碳钢及其他塑性材料是拉、压力学性质相同的材料，在了解其拉伸性质之后，不一定再去做压缩实验。铸铁所反映出的拉伸与压缩力学性质有较大的差异，对于其他脆性材料也有同样情形。脆性材料抗压强度高，价格低廉，宜于制成受压构件使用，特别是铸铁，坚固耐磨，高温熔融态时流动性很好，广泛用于浇铸制成的床身、机座等零部件。

综上所述，衡量材料力学性能的指标主要有：比例极限（或弹性极限）σp（σe）、屈服极限σs、强度极限σb、弹性模量E、延伸率δ和断面收缩率φ等。对很多金属来说，这些量往往受温度、热处理等条件的影响。表3-1中列出了几种常用材料在常温、静载下σs、σb和δ的数值。

表3-1 几种常用材料的力学性质

第二节 失效、许用应力、安全系数

一般来说构件的破坏表现为构件发生断裂（Rupture ）（或破裂）或产生过大的塑性变形（永久变形）而失效。由材料力学性质的研究可知，表征塑性材料破坏的行为是屈服，表征脆性材料破坏的行为是断裂。因此，塑性材料的屈服极限σs 和脆性材料的强度极限σb 分别被定义为两类材料的极限应力。为保证构件有足够的强度，在载荷作用下构件的实际应力σ（称为工作应力）显然应低于极限应力。但实际中还应使构件具有必要的安全储备，一般应使工作应力不超过许用应力[σ]（Allowable stress ），而[σ]按如下二式计算：

对塑性材料

[]s s n σσ=

对脆性材料 []b

b n σσ=

式中，大于1的系数n s 或n b 称为安全系数（Safety factory ）。

根据不同工况对结构和构件的要求，正确选择安全系数是重要的工程任务。绝大多数情形下都是由工业部门或国家规定。选择安全系数的总原则是既安全又经济。具体选择时一般需要考虑以下几方面：

（1）材料性能方面的差异，包括材料的均匀程度、质地好坏，是塑性还是脆性，以及冶炼、机加工等过程都会使材料的成分和强度有差别。

（2）构件在服役期可能遇到的各种意外情况，如短时间的超载或临时的不利工作条件，经历多次“启动（加载）——运行——停车（卸载）”的过程，这些都会使材料强度减小。

（3）构件可能承受的载荷类型，绝大多数设计载荷很难精确已知，只能是工程估算的结果，此外使用场合的变化或变更，也会引起实际载荷的变化。有动载荷、循环载荷、冲击载荷的作用，安全系数则应大些。

（4）可能发生的失效形式，如脆性材料失效（断裂）前没有明显的预兆，而是突然发生。而塑性（韧性）材料失效时有明显的变形，在失效前有预兆，能知道超载的存在。前一种情形则取较大的安全系数。

（5）分析方法的不精确性，所有工程设计方法，都以一定的简化假定作基础，由此得到的计算应力只是实际应力的近似。方法精度越高，安全系数则可越小。

（6）构件所处的工况情况，对于在腐蚀或锈蚀等难以控制的恶劣条件下工作的构件，安全系数则应取得较大。

许用应力和安全系数的数值，可在相关行业的一些规范中查到。作为一名工程技术人员，如何深入了解工程实际，深刻理解规范的科学本质，在兼顾经济和安全的前提下，科学地选取安全系数，不是单纯靠学习本课程知识就可以做到的，而是需要长期实际工作的锻炼和积累。

安全系数的规范也不是固定不变的，随着科学技术的飞速发展，各种计算技术、实验技术与测试仪器等方面的进步，人们对于客观世界的认识会不断深入。与此同时，设计水平、工艺水平及产品质量也会不断提高，安全系数的规范必将更加完善和合理。

第三节温度和时间对材料力学性能的影响

金属材料在高温和低温下的力学性能与常温下有着显著的差别，且往往与作用时间的长短有关。另外，加载速率对材料力学性能也有较大影响。由于工程中有许多零件，例如汽轮机的叶片，长期在高温中运转；又如液态氢和液态氮的容器，则在低温下工作。有的构件受到不同加载速率的载荷。因此，需要研究上述因素对材料力学性能的影响，这里只做简单介绍。

一、短期静载下温度对材料力学性能的影响

为确定金属材料在高温下的性能，可在指定温度下对试件进行短时静载拉伸实验，一般在15～20min内将试件拉断。图3-9a为碳钢、图3-9b为低合金钢有关力学性质（σs、σb、E、δ、φ）等在不同温度下变化的情况。从图中可看出，σs和E随温度的升高而降低。在250～300℃之前，随温度的升高，δ和φ降低而σb增加；在250～300℃之后，随温度升高，δ和φ增加而σb降低。

在低温情况下，碳钢的弹性极限和强度极限都有所提高，但延伸率则相应降低。这表明在低温下，碳钢倾向于变脆。

二、高温、长期静载下材料的力学性能

金属在一定的温度和应力作用下，随着时间的增加而缓慢地发生塑性变形的现象称为蠕变（Creep）。

对于某些有色金属及其合金，在室温下也会发生蠕变，碳钢在300～305o C、合金钢在350～400o C以上才会出现蠕变。在高温下工作的零件往往因蠕变而引起事故。例如汽轮机的叶片可能因蠕变发生过大的塑性变形，以致与轮壳相碰而打碎。图3-10是典型蠕变曲线的示意图，图中Oa段是初始载荷的瞬时应变ε，若初始应力超过试验温度下的弹性极限，

则Oa段既应有弹性应变也应有塑性应变。ab段蠕变速率d

dt

ε

（曲线的斜率）在不断减少，

称为减速蠕变阶段。bc段蠕变速度基本不变，称为等速蠕变阶段。超过c点后蠕变速度迅速增加，至d点试件断裂，cd段则称为加速蠕变阶段。

高温下工作的零件，在发生弹性变形后，如何保持其变形总量不变，根据虎克定律，则零件内将保持一定的预紧力。随着时间的增长，因蠕变而逐渐发展的塑性变形将逐步地代替了原来的弹性变形，从而使零件内的预紧力逐渐降低，这种现象称为松驰（Relaxation）。靠预紧力密封或连接的机器，往往因松驰而引起漏气或松脱。例如汽轮机转子与轴的紧密配合可能因松驰而松脱。对这类问题就需要了解材料有关蠕变的性质。

三、加载速率对材料力学性质的影响

不同的加载速率，将使试件产生不同的变形速率，变形速率通常用d

dt

ε

表示。试验表明，

加载速率对弹性变形几乎没有影响，这是因为弹性变形是弹性波的传播，其速度远大于通常意义的加载或变形速率。试验由不同的加载速率所测出的同一材料的弹性模量E（也包括剪切弹性模量G、泊松比μ）几乎没有差别。由于塑性变形较为缓慢，当加载速率较大时则来不及产生塑性变形，因而加载速率对材料的塑性变形过程影响较大。

试验结果还表明，材料的强度指标对加载速率反映敏感，由于变形速率的提高，材料的屈服极限σs和强度极限σb都有显著提高。

第四节应力集中的概念

实验验证，当杆件承受轴向拉伸（或压缩）时，在载荷作用的附近区域和截面发生剧烈变化的区域，式（2-1）不再适用。前者表现为应力的分布规律受到不同加载方式的影响，其影响范围可由圣维南原理解释；后者则表现为应力在截面变化部位局部升高，被称为应力集中（Stress concentrations）现象。

一、圣维南原原理

在工程实际中，由于构件所处工况的不同，在外力作用区域内，外力分布方式有各种可能，例如图3-11a 和图3-11b 中的拉力作用方式就是不同。实验证明：杆端载荷的作用方式，将显著地影响作用区附近的应力分布规律，但距杆端较远处上述影响逐渐消失，应力趋于均匀，其影响范围和1～2倍的横向尺寸相当，此即圣维南原理。由此原理可知，虽然图3-11a 、b 所示杆件上端外力的作用方式不同，但可用与外力系静力等效的合力来代替原力系，这就简化成相同的计算简图（图3-11c ）。在距端截面略远处都可用公式（2-1）来计算应力。

二、应力集中的概念

由于工程实际的需要，有许多零件必须开有切口、切槽、油孔、螺纹、轴肩等，以致在这些部位上截面尺寸发生剧烈变化。实验结果和理论分析都表明，在零件尺寸剧烈变化处的横截面上，应力并不是均匀分布的。例如，开有圆孔和切口的板条（图3-12）受拉时，在圆孔或切口附近的局部区域内，应力将剧烈增加，但在离开圆孔或切口稍远处，应力就迅速降低而趋于均匀。这种因构件外形突然变化引起的局部应力急剧增大的现象称为应力集中。

设发生应力集中的截面上的最大应力为σmax ，同一截面上的平均应力为σm ，则比值为

()max 3-17k m

σσ= （3-1） 称为理论应力集中系数（Fatigue stress concentration factor ）。它反映了应力集中的程度，是一个大于1的系数。实验结果表明：截面尺寸改变得越急剧，角越尖，孔越小，应力集中的程度就越严重。因此，零件设计加工时应尽可能使截面的变化缓慢一点，如阶梯轴的轴肩要用圆弧过渡，而且尽量使圆弧半径大一些。

材料不同，对应力集中的敏感程度也不同。塑性材料因为有屈服阶段，当应力达到屈服极限σs 后该处材料的变形可以继续增加，而应力却暂时不再加大。如外力继续增加，增加的力由截面上尚未屈服的材料来承担，使该截面上的应力相继增大到屈服极限，如图3-13所示。应力分布逐渐趋于均匀，相应地限制了最大应力σmax 的数值，因此，塑性材料对应力集中并不敏感，而脆性材料由于没有屈服阶段，应力集中处的最大应力σmax 较快地达到材料的强度极限σb ，该处将首先产生裂纹，导致破坏。所以脆性材料对应力集中表现很敏感。用脆性材料制成的零件，即使在静载下，也应考虑应力集中对零件承载能力的削弱。至于灰铸铁，其内部的不均匀性和缺陷往往是产生应力集中的主要因素，而零件外形改变所引起的应力集中就可能成为次要因素，对零件的承载能力不一定造成明显的影响。

工程中许多构件由于工况的要求，经常存在有切槽、螺纹、钻孔等，致使截面发生突然变化，因而应力集中是工作中常见的现象，应给予充分的注意。

小结

对于金属材料在常温、静荷载条件下，若按照断裂时其塑性变形的大小来分类，可分为塑性材料和脆性材料，在它们中又分别选取低碳钢和铸铁作为典型。本章重点内容就是研究这两种材料在常温、静荷载作用下的力学性质。

通过低碳钢拉伸试验，可以测定出它的下述主要力学性质指标：

比例极限σp，标志材料的线弹性范围内的强度上限值；

屈服极限σs，标志材料的屈服（流动）阶段的强度下限值；

强度极限σb，标志材料的最大强度值；

延伸率δ和截面收缩率Ψ，标志材料的塑性性能；

弹性模量E和泊松比μ，标志材料的弹性性能。

注意：在确定上述σp、σs、σb时均用试件原截面面积去除相应的荷载而求得的，因此，它们只是一种名义应力，并非真正的应力。但是，对工程实际的要求来说，应用它们去解决构件的设计问题，是完全适用和可靠的。

对于无明显屈服阶段的塑性材料，工程中规定产生塑性应变为0.2%时的应力为名义屈服极限σ0.2，例如标距为100mm的拉伸试件，在卸载后能产生塑性变形为0.2mm时的应力即为σ0.2。材料的屈服现象，表明了斜截面上的最大剪应力对受拉杆的塑性变形有着重大影响，使我们认识到全面了解杆件各个截面上的应力情况是很重要的。

由拉伸图和σ-ε图曲线下的面积所代表的物理意义，能很好理解后面章节中学习的变形能和变形比能的概念，它不仅能使我们了解拉断试件所需消耗的功与试件变形之间的关系，而且还能表示出材料抵抗冲击作用的能力。

低碳钢具有强度较高，塑性性能较好，晶体组织较均匀等特点，这也是一般塑性材料具有的特点。铸铁与低碳钢相比较，其抗拉强度低，塑性性能差；但铸铁的抗压性能远大于它的抗拉性能，这也是一般脆性材料的特点。要注意材料的特点，合理选择和使用材料。

工程中规定塑性材料以屈服极限σs或σ0.2作为极限应力σjx；脆性材料取强度极限σb作为极限应力σjx，一般将σjx除以安全系数n即得材料的容许应力[σ]。由于材料并不具有理想的匀质性，构件工作时可能会出现超载现象以及应力计算的近似性等，所以必须采取安全系数使设计出的构件具有一定的强度储备。若同一种材料所处情况不同时，应采用不同的安全系数。

习题

3-1 塑性材料应变硬化后，材料的力学性能发生了变化。试判断以下结论哪一个是正确的：

（A）屈服应力提高，弹性模量降低；

（B）屈服应力提高，塑性降低；

（C）屈服应力不变，弹性模量不变；

（D）屈服应力不变，塑性不变。

正确答案是

3-2 关于材料的力学一般性能，有如下结论，请判断哪一个是正确的。

（A）脆性材料的抗拉能力低于其抗压能力；

（B）脆性材料的抗拉能力高于其抗压能力；

（C）塑性材料的抗拉能力高于其抗压能力；

（D）脆性材料的抗拉能力等于其抗压能力；

正确答案是

3-3 低碳钢材料在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于的数值，有以下4种答案，请判断哪一个是正确的：

（A）比例极限；

（B）屈服强度；

（C）强度极限；

（D）许用应力。

正确答案是

3-4 根据图示三种材料拉伸时的应力-应变曲线，得出的如下四种结论，请判断哪一种是正确的：

（A）强度极限σb（1）=σb（2）＞σb（3），弹性模量E（1）＞E（2）＞E（3），延伸率δ（1）＞δ（2）＞δ（3）；

（B）强度极限σb（1）＞σb（2）＞σb（3），弹性模量E（2）＞E（1）＞E（3），延伸率δ（1）＞δ（2）＞δ（3）；

（C）强度极限σb（3）＞σb（1）＞σb（2），弹性模量E（3）＞E（1）＞E（2），延伸率δ（3）＞δ（2）＞δ（1）；

（D）强度极限σb（1）＞σb（2）＞σb（3），弹性模量E（2）＞E（1）＞E（3），延伸率δ（2）＞δ（1）＞δ（3）；

正确答案是

3-5 关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有以下结论，请判断哪一个是正确的：（A）应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效；

（B）应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效；

（C）应力不增加，塑性变形很快增加，因而认为材料失效；

（D）应力不增加，塑性变形很快增加，但不意味着材料失效。

正确答案是

3-6 关于条件屈服强度有如下四种论述，请判断哪一种是正确的：

（A）弹性应变为0.2%时的应力值；

（B）总应变为0.2%时的应力值；

（C）塑性应变为0.2%时的应力值；

（D）塑性应变为0.2时的应力值。

正确答案是

3-7 低碳钢加载→卸载→再加载路径有以下四种，请判断哪一种是正确的：（A）OAB→BC→COAB；

（B）OAB→BD→DOAB；

（C）OAB→BAO→ODB

（D）OAB→BD→DB。

正确答案是

材料力学性能

第一章 1.退火低碳钢在拉伸作用下的变形过程可分为弹性变形，不均匀屈服塑性变形，均匀塑性变形，不均匀集中塑性变形和断裂 2.弹性表征材料发生弹性变形的能力 3.应力应变硬化指数表征金属材料应变硬化行为的性能指标，反应金属抵抗均匀苏醒变形的能力 4.金属材料在拉伸试验时产生的屈服现象是其开始产生宏观塑性变形的一种标志 5. σs 呈现屈服现象的金属材料拉伸时试样在外力不断增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力称为屈服点，记作σs 6. σ0.2 屈服强度 7.断裂类型：韧性断裂和脆性断裂；穿晶断裂和沿晶断裂；解理断裂、纯剪切断裂和微孔聚集型断裂 8.塑性是指金属材料断裂前发生塑性变形的能力 9.韧性断裂和脆性断裂的断口形貌：①韧性断裂断口呈纤维状，灰暗色；中低碳钢断口形貌呈杯锥状，有纤维区，放射区和剪切唇三个区域②脆性断裂断口平齐而光亮，呈放射状或结晶状，有人字纹花样 10.沿晶断裂断口形貌：沿晶断裂冰糖状 11.常见力学行为：弹性变形，塑性变形和断裂 第二章 1.应力状态软性系数Tmax与σmax的比值 2.相对关系压缩试验α=2，扭转试验α=0.8 3（1）渗碳层的硬度分布---- HK或-显微HV （2）淬火钢-----HRC （3）灰铸铁-----HB （4）鉴别钢中的隐晶马氏体和残余奥氏体-----显微HV或者HK （5）仪表小黄铜齿轮-----HV （6）龙门刨床导轨-----HS（肖氏硬度）或HL(里氏硬度) （7）渗氮层-----HV （8）高速钢刀具-----HRC （9）退火态低碳钢-----HB （10）硬质合金----- HRA 第三章 1.冲击韧性指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力，用Ak表示 2.冲击吸收功摆锤冲击试样前后的势能差 3.低温脆性实验温度低于某一温度tk时，会由韧性状态转变为脆性状态，冲击吸收功明显下降。原因：材料屈服强度随温度降低急剧增加的结果 4. 韧脆转变温度转变温度tk称为韧脆转变温度 第四章 1.断裂韧度（K IC ）在平面应变条件下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力（与组织有关） 2.应力场强度因子（K I）受外界条件影响的反映裂纹尖端应力场强弱程度的力学度量（与本身有关） 3.断裂韧度（G IC）表示材料阻止裂纹失稳扩展是单位面积所消耗的能量 4.K IC的测量标准三点弯曲试样，紧凑拉伸试样，F形拉伸试样和圆形紧凑拉伸试样

工程材料力学性能

《工程材料力学性能》（第二版）课后答案 第一章材料单向静拉伸载荷下的力学性能 一、解释下列名词 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。 弹性极限：试样加载后再卸裁，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。 比例极限：应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。 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(σS)增加；反向加载时弹性极限(σP)或屈服强度(σS)降低的现象。 解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面－－解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。 解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。 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：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。 二、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指标? 答案：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，而材料的成分和组织对它的影响不大，所以说它是一个对组织不敏感的性能指标，这是弹性模量在性能上的主要特点。改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响，但对材料的刚度影响不大。 三、什么是包辛格效应，如何解释，它有什么实际意义? 答案：包辛格效应就是指原先经过变形，然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降

材料力学性能-第2版课后习题答案

第一章单向静拉伸力学性能 1、解释下列名词。 1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。3．循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。 韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。 8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。 9.解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。

沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性：理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等 2、 说明下列力学性能指标的意义。 答：E 弹性模量 G 切变模量 r σ规定残余伸长应力 2.0σ屈服强度 gt δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应变硬化指数 【P15】 3、 金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？ 答：主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了，原子的本性和晶格类型未发生改变，故弹性模量对组织不敏感。【P4】 4、 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？ 5、 决定金属屈服强度的因素有哪些？【P12】 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。 6、 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？【P21】 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，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；而脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。 7、 剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂，为什么断裂性质完全不同？【P23】 答：剪切断裂是在切应力作用下沿滑移面分离而造成的滑移面分离，一般是韧性断裂，而解理断裂是在正应力作用以极快的速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，解理断裂通常是脆性断裂。 8、 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、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化。 9、 论述格雷菲斯裂纹理论分析问题的思路，推导格雷菲斯方程，并指出该理论的局限性。【P32】 答： 2 12?? ? ??=a E s c πγσ，只适用于脆性固体,也就是只适用于那些裂纹尖端塑性变形可以忽略的情况。 第二章 金属在其他静载荷下的力学性能 一、解释下列名词： （1）应力状态软性系数—— 材料或工件所承受的最大切应力τmax 和最大正应力σmax 比值，即： () 32131max max 5.02σσσσσστα+--== 【新书P39 旧书P46】 （2）缺口效应—— 绝大多数机件的横截面都不是均匀而无变化的光滑体，往往存在截面的急剧变化，如键槽、油孔、轴肩、螺纹、退刀槽及焊缝等，这种截面变化的部分可视为“缺口”，由于缺口的存在，在载荷作用下缺口截面上的应力状态将发生变化，产生所谓的缺口效应。【P44 P53】 （3）缺口敏感度——缺口试样的抗拉强度σbn 的与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb 的比值，称为缺口敏感度，即： 【P47 P55 】 （4）布氏硬度——用钢球或硬质合金球作为压头，采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度。【P49 P58】 （5）洛氏硬度——采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作压头，以测量压痕深度所表示的硬度【P51 P60】。

第一章金属材料的力学性能教案)

复习旧课 1、材料的发展历史 2、工程材料的分类 讲授新课 第一章 金属材料的力学性能 材料的性能有使用性能和工艺性能两类 使用性能 是保证工件的正常工作应具备的性能，主要包括力学性能、物理性能、 化学性能等。 工艺性能 是材料在被加工过程中适应各种冷热加工的性能，包括铸造性能、锻 压性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能等。 力学性能 是指金属在外力作用下所显示的性能能。 金属力学性能指标有：强度、刚度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。 第一节 刚度、强度与塑性 一、拉伸试验及力—伸长曲线 L 0——原始标距长度；L 1——拉断后试样标距长度 d 0——原始直径。 d 1——拉断后试样断口直径 国际上常用的是L 0 =5 d 0（短试样），L 0=10 d 0（长试样）

???? [拉伸曲线]：拉伸试验中记录的拉伸力F与伸长量ΔL（某一拉伸力时试样的长度与原始长度的差ΔL=Lu-L0）的F—ΔL曲线称为拉伸 曲线图。 Oe段：为纯弹性变形阶段，卸去载荷时，试样能恢复原状 Es段：屈服阶段 Sb段：强化阶段，试样产生均匀的塑性变形，并出现了强化 ? Bk段：局部塑性变形阶段 二、刚度 刚度:金属材料抵抗弹变的能力 指标：弹性模量 E E= σ / ε (Gpa ) 弹性范围内. 应力与应变的比值（或线形关系，正比） E↑刚度↑一定应力作用下弹性变形↓ 三、强度指标σ= F/S o 强度：强度是指材料抵抗塑性变形和断裂的能力。 强度表示：强度一般用拉伸曲线上所对应某点的应力来表示。单位采用 N/mm2(或MPa 兆帕）σ= F/A o σ——应力（MPa）；F——拉力（N）；S o——截面积（mm2）。 常用的强度判据主要有屈服点、条件屈服强度（也称为规定残余伸长应力）和抗拉强度等。 1、屈服点与条件屈服强度 [屈服强度]σs??产生屈服时的应力（屈服点），亦表示材料发生明显塑性变形时的最低应力值。 [ 规定残余伸长应力]：σ r0.2?产生0.2%残余伸长率时的应力。σ r0.2 = F r0.2/A o 2、抗拉强度 [抗拉强度]：σ b???? 断裂前最大载荷时的应力（强度极限） σγ0.2常常难以测出，所以，脆性材料没有屈服强度指标，只有抗拉强度指标用于零件的设计计算。

材料力学性能

《材料力学性能[焊]》课程简介 课程编号：02044014 课程名称：材料力学性能[焊] / The mechanical property of materials 学分: 2.5 学时：40（实验: 8 上机: ） 适用专业：焊接技术与工程 建议修读学期：5 开课单位：材料科学与工程学院，材料加工工程系 课程负责人：陈汪林 先修课程：工程力学、材料科学基础、材料热处理 考核方式与成绩评定标准：闭卷考试，期末考试成绩70%，平时（包括实验）成绩30%。 教材与主要参考书目： 主要教材： 1.工程材料力学性能. 束德林. 机械工业出版社, 2007 参考书目： 1．材料力学性能. 郑修麟. 西北工业大学出版社, 1991 2．金属力学性能. 黄明志. 西安交通大学出版社, 1986 3. 材料力学性能. 刘春廷. 化学工业出版社, 2009 内容概述： 《材料力学性能》是焊接技术与工程专业学生必修的专业学位课程。通过学习本课程，使学生掌握金属变形和断裂的规律，掌握各种力学性能指标的本质、意义、相互关系及变化规律，以及测试技术。了解提高力学性能的方向和途径，并为时效分析提供一定基础。强调课堂讲授与实践教学紧密结合，将最新科研成果用于课程教学和人才培养的各个环节，最终使学生能够独立地进行材料的分析和研究工作。 The mechanical property of materials is a core and basic course for the students of specialty of welding. By the study on this course, the studies should be master the deformation and fracture mechanisms of metals, and understand the essence and significance of each mechanical property of metal materials, as well as their correlations, the laws of variation and corresponding test methods of each mechanical property of materials. In addition, the studies should understand how to improve the mechanical properties of materials, and provide relevant basis for the failure analysis of materials. This course emphasizes the close combination of classroom teaching and practice teaching, and the latest research results will be applied in the course of teaching and personnel training in all aspects. Finally, this course will make the students acquired the capability on conducting research by adopting reasonable technologies by oneself.

工程材料力学性能-第 版答案 束德林

《工程材料力学性能》束德林课后答案 机械工业出版社 2008第2版 第一章单向静拉伸力学性能 1、解释下列名词。 1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。 3．循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。 韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。 8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。

9.解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。 沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性：理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等 2、 说明下列力学性能指标的意义。 答：E 弹性模量 G 切变模量 r σ规定残余伸长应力 2.0σ屈服强度 gt δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应变硬化指 数 【P15】 3、 金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对 组织不敏感的力学性能指标？ 答：主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了，原子的本性和晶格

(完整版)材料力学性能-机械工业出版社2008第2版习题答案

《工程材料力学性能》课后答案 机械工业出版社 2008第2版 第一章单向静拉伸力学性能 1、解释下列名词。 1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。 3．循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。 8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理

台阶的一种标志。 9.解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数 值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理 石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也 可以是脆性断裂。 沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时， 冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断 裂，这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性：理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹 性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变 化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格 效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等 2、说明下列力学性能指标的意义。 答：E弹性模量 G切变模量 σ规定残余伸长应力2.0σ屈服 r 强度 δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应变硬gt 化指数【P15】 3、金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一 个对组织不敏感的力学性能指标？ 答：主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷 塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但是

材料力学性能-第2版课后习题答案

第一章单向静拉伸力学性能 1、 解释下列名词。 2. 滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落 后于应力的现象。 3?循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4?包申格效应： 金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规 定残余伸长应力降低的 现象。 11. 韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆 性断裂，这种现象称 为韧脆转变 2、 说明下列力学性能指标的意义。 答：E 弹性模量G 切变模量 r 规定残余伸长应力 0.2屈服强度 gt 金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应 变硬化指数 【P15】 3、 金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？ 答：主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但 是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了，原子的本性和晶格类型未发生改变，故弹性模量对组织不敏 感。【P4】 4、 现有4 5、40Cr 、35 CrMo 钢和灰铸铁几种材料，你选择哪种材料作为机床起身，为什么？ 选灰铸铁，因为其含碳量搞，有良好的吸震减震作用，并且机床床身一般结构简单，对精度要求不高，使用灰铸铁可 降低成本，提高生产效率。 5、 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？ 【P21】 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，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程 中不断地消耗能量；而脆性断裂是突然发生的断裂， 断裂前基本上不发生塑性变形， 没有明显征兆，因而危害性很大。 6、 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、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化。 7、 板材宏观脆性断口的主要特征是什么？如何寻找断裂源？ 断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状，板状矩形拉伸试样断口中的人字纹花样的放射方向也 与裂纹扩展方向平行，其尖端指向裂纹源。 第二章 金属在其他静载荷下的力学性能 一、解释下列名词： (1 )应力状态软性系数—— 材料或工件所承受的最大切应力T max 和最大正应力(T max 比值，即： (3)缺口敏感度一一缺口试样的抗拉强度 T bn 的与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度 T b 的比值，称为缺口敏感度，即:【P47 P55】 max 1 3 max 2 1 0.5 2 3 【新书P39旧书P46】

混凝土结构设计 第一章材料的力学性能-习题 答案要点

第一章材料的力学性能 一、填空题 1、钢筋混凝土及预应力混凝土中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋，通常分别称它们为软钢， 和硬钢。 2、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于残余应变为0.2%时的应力作为假定的屈服点，即条件屈服强度。 3、碳素钢可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随着含碳量的增加，钢筋的强度提高、塑性降低。在低碳钢中加入少量锰、硅、钛、铬等合金元素，变成为普通低合金钢。 4、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求主要是强度、塑性、 焊接性能、粘结力。 5、钢筋和混凝土是不同的材料，两者能够共同工作是因为两者之间的良好粘结力、两者相近的膨胀系数、混凝土包裹钢筋避免钢筋生锈 6、光面钢筋的粘结力由胶结力、摩擦力、挤压力三个部分组成。 7、钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度，钢筋的强度越高、直径越粗、混凝土强度越低，则钢筋的锚固长度就越长。 8、混凝土的极限压应变包括弹性应变和塑性应变两部分。塑性应变部分越大，表明变形能力越大，延性越好。 9、混凝土的延性随强度等级的提高而降低。同一强度等级的混凝土，随着加荷速度的减小，延性有所增加，最大压应力值随加荷速度的减小而减小。 10、钢筋混凝土轴心受压构件，混凝土收缩，则混凝土的应力增加，钢筋的应力减小。 11、混凝土轴心受拉构件，混凝土徐变，则混凝土的应力减小，钢筋的应力增大。 12、混凝土轴心受拉构件，混凝土收缩，则混凝土的应力增大，钢筋的应力减小。 13、混凝土轴心抗压强度的标准试件尺寸为150*150*300或150*150*150 。 14、衡量钢筋塑性性能的指标有延伸率和冷弯性能。 15、当钢筋混凝土构件采用HRB335级钢筋时，要求混凝土强度等级不宜低于C20；当采用热处理钢筋作预应力钢筋时，要求混凝土强度不宜低C40 。 二、判断题 1、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。（N） 2、采用边长为100mm的非标准立方体试块做抗压试验时，其换算系数是0.95。（Y） 3、混凝土双向受压时强度比其单向受压时强度降低。（N） 4、线性徐变是指徐变与荷载持续时间之间为线性关系。（Y） 5、对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值依据是条件屈服强度。 （Y） 6、强度与应力的概念完全一样。（N）

工程材料力学性能各章节复习知识点

工程材料力学性能各个章节主要复习知识点 第一章 弹性比功：又称弹性比能，应变比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。 滞弹性：对材料在弹性范围内快速加载或卸载后随时间延长附加弹性应变的现象。包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形（残余应变为1%~4%），卸载后再同向加载，规定残余伸长应力（弹性极限或屈服极限）增加，反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 塑性：指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。 脆性：材料在外力作用下（如拉伸，冲击等）仅产生很小的变形及断裂破坏的性质。 韧性：是金属材料断裂前洗手塑性变形功和断裂功的能力，也指材料抵抗裂纹扩展的能力。 应力、应变；真应力，真应变概念。 穿晶断裂和沿晶断裂：多晶体材料断裂时，裂纹扩展的路径可能不同，穿晶断裂穿过晶内；沿晶断裂沿晶界扩展。 拉伸断口形貌特征？ ①韧性断裂：断裂面一般平行于最大切应力并与主应力成45度角。用肉眼或放大镜观察时，断口呈纤维状，灰暗色。纤维状是塑性变形过程中微裂纹不断扩展和相互连接造成的，而灰暗色则是纤维断口便面对光反射能力很弱所致。其断口宏观呈杯锥形，由纤维区、放射区、和剪切唇区三个区域组成。 ②脆性断裂：断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。板状矩形拉伸试样断口呈人字形花样。人字形花样的放射方向也与裂纹扩展方向平行，但其尖端指向裂纹源。 韧、脆性断裂区别？ 韧性断裂产生前会有明显的塑性变形，过程比较缓慢；脆性断裂则不会有明显的塑性变形产生，突然发生，难以发现征兆 拉伸断口三要素？ 纤维区，放射区和剪切唇。 缺口试样静拉伸试验种类？ 轴向拉伸、偏斜拉伸 材料失效有哪几种形式？ 磨损、腐蚀和断裂是材料的三种主要失效方式。 材料的形变强化规律是什么？ 层错能越低，n越大，形变强化增强效果越大 退火态金属增强效果比冷加工态是好，且随金属强度等级降低而增加。 在某些合金中，增强效果随合金元素含量的增加而下降。 材料的晶粒变粗，增强效果提高。 第二章 应力状态软性系数：材料某一应力状态，τmax和σmax的比值表示他们的相对大小，成为应力状态软性系数，比为α，α=τmax σmax 缺口敏感度：缺口试样的抗拉强度σbn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比

材料力学性能

试说明高温下金属蠕变变形的机理与常温下金属塑性变形的机理有何不同？答：常温下金属塑性变形主要是通过位错滑移和孪晶进行的，以位错滑移为主要机制。当滑移面上的位错运动受阻产生塞积时，必须在更大的切应力作用下才能使位错重新运动和增值，宏观变现为加工硬化现象，或对于螺型位错，采用交滑移改变滑移面来实现位错继续运动。而当高温下金属蠕变变形主要通过位错滑移，原子扩散等机理进行。1，当滑移面上的位错运动受阻产生塞积时，位错可借助于外界提供的热激活能和空位扩散来克服短程阻碍。主要是通过刃型位错的攀移来实现。2，此外，在高温下大量原子和空位定向移动，即在两端拉应力作用下，晶体内空位将从受拉晶界向受压晶界迁移，原子则朝相反方向流动致使晶体伸长产生蠕变，即扩散蠕变。总之，在高温条件下，金属塑性变形仍得以继续进行，即高温蠕动变形。 试述低应力脆断的原因及防止方法？答：低应力脆断是由宏观裂纹（工艺裂纹或使用裂纹）扩散引起的。由于裂纹破坏了材料的均匀切入连续性，改变了材料内部应力状态和应力分布，所以机件的结构性能就不在相似于无裂纹的式样性能。有断裂判据K>K c时发生断裂，而切应力场强度因子取决于应力与裂纹的尺寸，要使材料不发生低应力脆断，应从下面两个方面着手1，控制构件的使用应力状态，使其δ<δc（δc为断裂应力）；2，避免或尽量减小裂纹尺寸即α<αc（αc为临界断裂尺寸）。 试述聚合物与金属材料在弹性变形，塑性变形和断裂方面的区别？答：聚合物链非常长，在受外力作用时，长链通过连段调整构象，使原卷曲的链沿拉力方向伸长，宏观上表现很大的弹性变形，无明显屈服的均匀塑性变形。在外力作用下，银纹质因其内部存在非均匀性而产生开裂，并形成孔洞。随后形成的孔洞与已有的孔洞连接起来，在垂直应力方向上形成微裂纹，微裂纹尖端区连续出现银纹，使微裂纹相连扩展，引起宏观断裂。金属弹性变形是一种可逆变形，它是金属晶格中原子自平衡位置产生可逆位移的反应。金属塑性变形方式主要为滑移和孪晶，有屈服阶段。各晶粒变形的不同时性和不均匀性及各晶粒变形的相互协调性的特点，其断裂过程为裂纹产生扩展及断裂。 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：对于退货低碳钢，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。如图（略）。 试述脆性材料弯曲试验的特点及其应用？答：1弯曲式样形状简单，操作方便。同时，弯曲试验不存在拉伸试验时的试样偏斜对实验结果的影响，并可用试样弯曲的挠度显示材料的塑性。2弯曲试样表面应力最大，可较灵敏地反映材料表面缺陷。应用：1常用于测定铸铁，铸造合金，工具钢及硬质合金等脆性与低塑性材料的强度和显示塑性的差别；2比较和鉴别渗碳和表面淬火等化学热处理及表面热处理机件的质量和性能。3测定弯曲弹性模量，断裂挠度和断裂能量。 疲劳断口有什么特点?答案：有疲劳源。在形成疲劳裂纹之后，裂纹慢速扩展，形成贝壳状或海滩状条纹。这种条纹开始时比较密集，以后间距逐渐增大。由于载荷的间断或载荷大小的改变，裂纹经过多次张开闭合并由于裂纹表面的相互摩擦，形成一条条光亮的弧线，叫做疲劳裂纹前沿线，这个区域通常称为疲劳裂纹扩展区，而最后断裂区则和静载下带尖锐缺口试样的断口相似。对于塑性材料，断口为纤维状，对于脆性材料，则为结晶状断口。总之，一个典型的疲劳断口总是由疲劳源，疲劳裂纹扩展区和最终断裂区三部份构成。 粘着磨损产生的条件、机理及其防止措施 ----- 又称为咬合磨损，在滑动摩擦条件下，摩擦副相对滑动速度较小，因缺乏润滑油，摩擦副表面无氧化膜，且单位法向载荷很大，以致接触应力超过实际接触点处屈服强度而产

第一章 工程材料的力学性能

第一章金属材料的力学性能 学习目的和要求： 学习目的在于了解工程材料力学性能的物理意义，熟悉金属主要的力学性能指标，以便在设计机械时，根据零件的技术要求选用材料，或在编制金属加工工艺时参考。 学完本章后，要求在掌握概念的基础上，熟悉有关术语、符号意义及应用场合，并了解测定方法。 学习重点： 1、掌握强度、塑性、韧性、硬度的概念、物理意义及应 用； 2、掌握布氏硬度和洛氏硬度的优缺点及应用场合。 学习难点： 1、疲劳强度和断裂韧性的概念及应用。 §1-1 材料的强度与塑性 材料的力学（机械）性能，是指材料受不同外力时所表现出来的特性，这种特性是机器安全运转的保证。所以机械性能是设计机械时强度计算和选用材料的基本依据，是评价材料质量和工艺强化水平的重要参数。常用的机械性能指标，都是在特定条件下用规定的测试方法获得的，因为与实用工作状况不尽相同，所以选用数据时应考虑安全系数。 一、弹性与刚度 1、弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去掉 后能恢复其原来形状的性能。

2、弹性极限（σe ）：材料承受最大弹性变形时的应力。 3、刚度：材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力。指标 为弹性模量 4、弹性模量（E ）：应力与应变的比值，物理意义是产 生单位弹性变形时所需应力的大小，表征材料产生弹性变形的难易程度。弹性模量是材料最稳定的性能之一，其大小主要取决于材料的本性，随温度升高而逐渐降低，材料的强化手段（如热处理、冷热加工、合金化等）对弹性模量影响很小。提高金属制品的刚度，可以通过更换金属材料、改变截面形状、增加横截面面积。 为什么弹簧还要进行热处理？弹簧进行热 处理的目的是什么？ 二、强度 韧性材料拉伸曲线 脆性材料拉伸曲线

材料力学性能复习重点汇总

第一章 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（σS）增加；反向加载时弹性极限（σP）或屈服强度（σS）降低的现象。 解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面－－解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。 解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。 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：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。 可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。 解理断裂是典型的脆性断裂的代表，微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。 5.影响屈服强度的因素 与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度 位错增值和运动 晶粒、晶界、第二相等 外界影响位错运动的因素 主要从内因和外因两个方面考虑 （一）影响屈服强度的内因素 1．金属本性和晶格类型（结合键、晶体结构）

单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力，其值与位错运动所受到的阻力（晶格阻力－－派拉力、位错运动交互作用产生的阻力）决定。 派拉力： 位错交互作用力 （a是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数，L是位错间距。）2．晶粒大小和亚结构 晶粒小→晶界多（阻碍位错运动）→位错塞积→提供应力→位错开动→产生宏观塑性变形。 晶粒减小将增加位错运动阻碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，使屈服强度降低（细晶强化）。 屈服强度与晶粒大小的关系： 霍尔－派奇（Hall-Petch) σs= σi+kyd-1/2 3．溶质元素 加入溶质原子→（间隙或置换型）固溶体→（溶质原子与溶剂原子半径不一样）产生晶格畸变→产生畸变应力场→与位错应力场交互运动→使位错受阻→提高屈服强度（固溶强化）。 4．第二相（弥散强化，沉淀强化） 不可变形第二相 提高位错线张力→绕过第二相→留下位错环→两质点间距变小→流变应力增大。 不可变形第二相 位错切过（产生界面能），使之与机体一起产生变形，提高了屈服强度。 弥散强化：

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材料力学性能课后习题答案 第一章单向静拉伸力学性能 I、解释下列名词。 1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2 ?滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。 3 ?循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4.包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载， 规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 5 ?解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6?塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。 脆性：指金属材料受力时没有发生塑性变形而直接断裂的能力 韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7. 解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。 8. 河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合，同号台阶相互汇合长大，当汇合台阶高度足够大时，便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。 9. 解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10. 穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。 沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 II. 韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变 2、说明下列力学性能指标的意义。 答：E弹性模量G切变模量二r规定残余伸长应力C 0.2屈服强度 P金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率n 应变硬化指数P15 3、金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指

材料力学性能课后习题答案

材料力学性能课后答案(整理版) 1、解释下列名词。 1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。 3．循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。 韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。 8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。 9.解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。 沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性：理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等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。 2、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，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；而脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。 3、剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂，为什么断裂性质完全不同？ 答：剪切断裂是在切应力作用下沿滑移面分离而造成的滑移面分离，一般是韧性断裂，而解理断裂是在正应力作用以极快的速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，解理断裂通常是脆性断裂。 4、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、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化。5、论述格雷菲斯裂纹理论分析问题的思路，推导格雷菲斯方程，并指出该理论 的局限性。

材料力学性能 课后答案

第一章 1.解释下列名词①滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。②弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。③循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。④包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。⑤塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。⑥韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 脆性：指金属材料受力时没有发生塑性变形而直接断裂的能力 ⑦加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时 ,由于晶粒发生滑移 , 出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,使金属的强度和硬度升高,塑性和韧性降低的现象。⑧解理断裂：解理断裂是在正应力作用产生的一种穿晶断裂，即断裂面沿一定的晶面（即解理面）分离。 2.解释下列力学性能指标的意义弹性模量）；（2）ζ p（规定非比例伸长应力）、ζ e（弹性极限）、ζ s（屈服强度）、ζ（屈服强度）；（3）ζ b（抗拉强度）；（4）n（加工硬化指数）; （5）δ （断后伸长率）、ψ （断面收缩率） 4.常用的标准试样有 5 倍和10倍，其延伸率分别用δ 5 和δ 10 表示，说明为什么δ 5>δ 10。答：对于韧性金属材料，它的塑性变形量大于均匀塑性变形量，所以对于它的式样的比例，尺寸越短，它的断后伸长率越大。 5.某汽车弹簧，在未装满时已变形到最大位置，卸载后可完全恢复到原来状态；另一汽车弹簧，使用一段时间后，发现弹簧弓形越来越小，即产生了塑性变形，而且塑性变形量越来越大。试分析这两种故障的本质及改变措施。答：（1）未装满载时已变形到最大位置：弹簧弹性极限不够导致弹性比功小；（2）使用一段时间后，发现弹簧弓形越来越小，即产生了塑性变形，这是构件材料的弹性比功不足引起的故障，可以通过热处理或合金化提高材料的弹性极限（或屈服极限），或者更换屈服强度更高的材料。 6.今有 45、40Cr、35CrMo 钢和灰铸铁几种材料，应选择哪种材料作为机床机身？为什么？答：应选择灰铸铁。因为灰铸铁循环韧性大，也是很好的消振

2015年材料力学性能思考题大连理工大学.

一、填空： 1.提供材料弹性比功的途径有二，提高材料的，或降低。 2.退火态和高温回火态的金属都有包申格效应，因此包申格效应是 具有的普遍现象。 3.材料的断裂过程大都包括裂纹的形成与扩展两个阶段，根据断裂过程材料的宏观塑性变形过程，可以将断裂分为与；按照晶体材料断裂时裂纹扩展的途径，分为和；按照微观断裂机理分为和；按作用力的性质可分为和。 4.滞弹性是指材料在范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加的现象，滞弹性应变量与材料、有关。 5.包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量的塑性变形,而后再同向加载,规定残余伸长应力；反向加载，规定残余伸长应力的现象。消除包申格效应的方法有和。 6.单向静拉伸时实验方法的特征是、、必须确定的。 7.过载损伤界越，过载损伤区越，说明材料的抗过载能力越强。 8. 依据磨粒受的应力大小，磨粒磨损可分为、 、三类。 9．解理断口的基本微观特征为、和。10．韧性断裂的断口一般呈杯锥状，由、和三个区域组成。 11．韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标，其中又分为、 和。 12.在α值的试验方法中，正应力分量较大，切应力分量较小，应力状态较硬。一般用于塑性变形抗力与切断抗力较低的所谓塑性材料试验；在α值的试验方法中，应力状态较软，材料易产生塑性变形，适用于在单向拉伸时容易发生脆断而不能充分反映其塑性性能的所谓脆性材料； 13.材料的硬度试验应力状态软性系数，在这样的应力状态下，几乎所有金属材料都能产生。 14. 硬度是衡量材料软硬程度的一种力学性能，大体上可以分为 、和三大类；在压入法中，根据测量方式不同又分为 、和。 15. 国家标准规定冲击弯曲试验用标准试样分别为试样 和试样，所测得的冲击吸收功分别用 、标记。 16. 根据外加压力的类型及其与裂纹扩展面的取向关系，裂纹扩展的基本方式有、和。 17. 机件的失效形式主要有、、三种。 18.低碳钢的力伸长曲线包括、、、 、断裂等五个阶段。 19.内耗又称为，可用面积度量。 20.应变硬化指数反映了金属材料抵抗均匀塑性变形的能力，在数值上等于测量形成拉伸颈缩时的。应变硬化指数与金属材料的层错能有关，层错能低