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金属材料的力学性能 什么是应力？什么是应变？ 答：(1)应力σ ：单位面积上试样承受的载荷。 F:载荷( N ) :原始横截面积( mm2) (2)应变ε：单位长度的伸长量。 Δl：伸长量(mm ) ：原始长度( mm) 缩颈现象在力—拉伸图上哪一点？如果没有出现缩颈现象，是否表示该试样没发生塑性变形？ 答：当载荷超过试样所能承受的最大载荷时，试样上某部分形开始变细就出出了颈缩现象。颈缩发生在拉伸曲线上bk段。没有发生颈缩现象，不表示该试样没有发生塑性变形。 将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 答：将钟表发条拉直是塑性变形。拉直后它还能复原如果能完全复原，那么就是弹性变形；如果完全不能复原，那么就是塑性变形。 答：E：弹性模量。表示引起单位变形时所需要的应力。即材料的E越大，产生的弹性变形越小，刚度越大。E值主要取决于材料的本性。 ：强度，表示材料在外加拉应力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力，单位 MPa。 ：屈服强度，指金属材料开始发生明显塑性变形时的应力，单位 MPa（N/）。 ：抗拉强度，指金属材料在拉断前可能承受的最大应力，单位 MPa。 ：屈服强度，试样在产生 0.2%塑性变形时的应力，单位 MPa。 ：疲劳强度，表示金属材料在无数次的循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力，单位MPa。 ：伸长率，试样产生塑性变形而发生破坏是的最大伸长量。 ：断面收缩率。是指试样拉断处横截面积的收缩量Δ S与原始横截面积S0之比。 ：冲击韧性，金属材料在一次性、大能量冲击下，发生断裂，断口处面积所承受的冲击功，单位是。 HRC：洛氏硬度，无单位。 HBS：布氏硬度，无单位。表示金属材料在受外加压力作用下，抵抗局部塑性变形的能力。 HBW：布氏硬度，无单位。 HV: 维氏硬度，单位 洛氏硬度的测试规范 标尺 压头 总载荷／N 适用测试材料 有效值 HRA 1200金刚石圆锥体 600 硬质合金，表面淬火钢 70-85 HRB 淬火钢球 1000 退火钢，非铁合金 25-100 HRC 1200金刚石圆锥体 1500 一般淬火钢件 20-67 金属及合金的结构与结晶 名词解释：金属键，晶体，晶格，配位数，致密度，单晶体，多晶体，晶体缺陷，相，固溶体，金属化合物，相图。 答：金属键：金属原子是依靠自由电子与金属正离子的相互吸引而结合的方式称为金属键。 晶体：固体物质按原子排列的特征分为结构有序；物理性质表现为各向异性；有固定的熔点的固体 晶格：用假想的直线将原子中心连接起来所形成的三维空间格架。（直线的交点（原子中心）称结点。由结点形成的空间点的阵列称空间点阵） 配位数：晶格中与任一原子距离最近且相等的原子数目。 致密度：晶胞中原子本身所占的体积百分数。 单晶体：晶体内部的晶格位向（即原子排列的方向）完全一致，具有各向异性，只有采用特殊的方法才能得到单晶体。 多晶体：由许多晶粒组成的晶体称为多晶体，具有各向同性，每一个晶粒相当于一个单晶体。 晶体缺陷：晶格的不完整部位。金属晶体中极少数原子排列不规则和不完整的部位。 相：所谓相是指金属或合金中凡成分相同、结构相同，并与其它部分有界面分开的均匀组成部分。 固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格中形成的合金相，并不改变溶剂的晶格类型；固溶体的成分不固定。 金属化合物：合金中的两组元相互作用而形成的一种新相，它的晶体结构、性能、熔点与两组元都不同，并具有金属特征，这种相称为金属化合物。 相图（状态图/平衡图）：相图是表明平衡结晶条件下（即极缓慢加热或冷却条件下）合金成分、温度和相（或组织）之间的关系图形，是选材、制定工艺的依据。 简述金属的结晶过程 答：液态金属结晶是由形核和长大两个基本过程来实现。形核依靠液态金属本身在一定过冷度下由其内部自发长出结晶核心（或晶核依附金属液体中未溶的固态杂质表面而形成晶核）。晶核形成后，随着时间的推移而逐渐长大。形核和长大这两个过程是同时并行的。 金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响。 答：金属结晶后晶粒愈细，强度、硬度愈高，塑性、韧性也愈好。 典型金属铸锭组织有哪几部分组成？影响金属铸锭组织的因素有哪些？ 答：外表层的细晶区、中间的柱状晶区和心部的等轴晶区 1）细晶区：晶粒细小，组织致密，力学性能好，但厚度较薄，实际意义不大。 2）柱状晶区：组织比较致密，但存在弱面，其性能有方向性。 3）中心等轴晶区：不存在明显的弱面，其性能也没有方向性；缺点是等轴晶的树枝晶体比较发达，分枝较多，因此显微缩孔较多，组织不够致密。经热压力加工之后，一般均可焊合，对性能影响不大。 影响金属铸锭组织的因素：合金种类，化学成分，铸锭（件）的尺寸形状，铸造工艺等。 铁碳合金相图 什么是同素异构转变？室温和11000