PDF《《 材料性能学》期末考试试卷 标准答案》

河北科技大学 200――200 学年第 学期 《 材料性能学》期末考试试卷 标准答案 一 填空(10 分,每空 0.

5 分) 抗磁 顺磁 抗磁 双电桥 电位差计 解理平台 河流花样 舌状花样 应力场强度因子 Yσa 断裂韧性 Yσc a c 应力大小及裂纹长短 材料本性 温度下降 应变速率提高 应力状态软性系数减小 引起应力应变集中 改变缺口前方的应力状态 产生"缺口强化"现象 二 名词解释 (10 分,每词

2 分) 解理断裂:沿一定晶体学平面断裂的穿晶断裂. 接触疲劳:两接触材料作滚动或滚动加滑动摩擦时,交变接触压应力 长期作用使材料表面疲劳损伤,局部区域出现小片或小块 状材料剥落,而使材料磨损的现象,故又称表面疲劳磨损 或麻点磨损.是齿轮、滚动轴承等工件常见的磨损失效形 式. 应力状态软性系数:最大切应力与最大正应力的比值. A 标准答案DD共(6)页,第(1)页 韧窝:韧性断裂的微观特征,断口上出现漩涡状小坑,由微孔聚集 断裂形成. 应力松驰失效:在总变形量不变的情况下,弹性变形转化成塑性变 形,从而使工作应力下降的现象 三(10 分, ) 滞弹性(弹性后效)是指材料在快速加载或卸载后, 随时间的延长而产生的 附加弹性应变的性能. 包申格(Bataschinger)效应是指, 金属材料经预先加载产生少量塑性变 形(残余应变小于 4%),而后再同向加载,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. 伪弹性是指在一定的温度条件下,当应力达到一定水平后,金属或 合金将产生应力诱发马氏体相变,伴随应力诱发相变产生大幅度的弹性变 形的现象. 在非理想弹性的情况下,由于应力和应变不同步,使加载线与卸载 线不重合而形成一封闭回线,这个封闭回线称为弹性滞后环.存在弹性滞 后环的现象说明加载时材料吸收的变形功大于卸载时材料释放的变形功, 有一部分加载变形功被材料所吸收.这部分在变形过程中被吸收的功称为 材料的内耗. 粘弹性是指材料在外力作用下,弹性和粘性两种变形机理同时存在 的力学行为.其特征是应变对应力的响应(或反之)不是瞬时完成的,需要 通过一个弛豫过程,但卸载后,应变恢复到初始值,不留下残余变形. (最 少答出三项) 四(20 分) (1) (10 分) 材料单向静拉伸 主要用于测定韧性材料的基本力学性能指标:比例极限与弹性极限、屈服 强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率等.如低碳钢的单向静拉伸 扭转试验 (1)测定那些在拉伸时呈现脆性的材料( / 0.5 0.8 s c t σ = )的强度和塑性. (2)对材料表面硬化及表面缺陷的反映十分敏感,可对各种表面强化工艺进 行研究和对机件的热处理表面质量进行检验. A 标准答案DD共(6)页,第(2)页(3)圆柱形试样在扭转试验时,整个试样长度上始终不产生颈缩现象,故可 用来精确评定那些拉伸时出现颈缩的高塑性材料的形变能力和形变抗力. (4) 扭转试验时正应力与切应力大致相等, 而生产中所使用的大部分金属 结构材料的 c tf σ > ,所以,扭转试验是测定这些材料的切断强度的最可靠 方法. 弯曲试验 (1)太硬难于加工成拉伸试样的脆性材料的断裂强度, 并能显示出它们 的塑性差别. (2)可灵敏地反映材料的表面缺陷. 因此, 常用来比较和评定材料表面 处理层的质量. (3) 很少应用于塑性材料 压缩试验 (1)压缩试验主要用于脆性材料 (2)塑性材料一般不采用压缩方法检验. (3)多向不等压缩试验适用于脆性更大的材料, 它可以反映此类材料的 微小塑性差异.此外,对于在接触表面处承受多向压缩的机件,如滚柱与 滚珠轴承的套圈,也可采用多向压缩试验,使试验条件与机件的实际服役 条件更接近. (2)下列材料或工件应选用何种硬度试验方法 ?说明理由? (10 分, 每项