金属材料的力学性能包括哪些方面工程材料

§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能拉伸实验室是测定材料力学性能的最常用的一 种方法。

一、拉伸试样按国标GB6397—86《金属材料试验试样》规 定，拉伸试样分为比例试样和定标距试样两种。

§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能1、比例计算 (1)比例计算的标距和横截面面积之间存在 如下比例关系，即

L0 K S0其中L0为试样标距，S0为试样横截面面积，比 例系数 K,一般取5.65或11.3,前者称短试样， 后者称长试样。

§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能(2)对于圆截面试样，短长比例试样的标距 分别取 5d 0和 10d0。(3)圆截面试样的形状如图所示，它分为三个 部分。

工作部分长度 L,一般不小于 L d0 。

§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能2、定标距试样定标距试样的原始标距与横截面间无比例关 系，一般 L0取100mm ,200mm 。

§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能二、拉伸图及应力—应变图下图为低碳钢的拉伸图和应力—应变图。

P l 由于 , 而均为常量，故两图 A0 l 形形状相同。

§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能三、力学性能测试(一)

《工程材料力学性能》考试复习题

名词解释

1，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应力状态软性系数材料最大切应力与最大正应力的比值，记为α。：

2，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。 3，缺口敏感度：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。

4，冲击吸收功：冲击弯曲试验中试样变形和断裂所消耗的功 5，过载损伤界：抗疲劳过载损伤的能力用过载损伤界表示。

6，应力腐蚀：材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破坏

7，氢蚀： 由于氢与金属中的第二相作用生成高压气体，使基体金属晶界结合力减弱而导

8，金属脆化。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，呈沿晶断裂。

9，磨损：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。

10， 耐磨性：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。

论述

1，影响屈服强度的因素：

① 内因：a金属本性及晶格类型b晶粒大小和亚结构c溶质元素d第二相 ② 外因：a温度b应变速率c

1-2.2金属材料的力学性能与工艺性能练习题

班级 姓名 学号 一，填空题

1，金属材料的力学性能主要有 强度 、 塑性 、 硬度 、 韧性 和 疲劳强度 等 2，由于材料承受载荷的方式不同，其变形形式也不同，所以材料的强度又分为 抗拉强度、 抗压强度 、 抗扭强度 、 抗弯强度 、 抗剪强度 等强度。

3，在生产上最常用的硬度有 布氏硬度 、 洛氏硬度 、 维氏硬度 。

4，塑性指标用 伸长率 和 断面收缩率 来表示，δ、Ψ值越大，表示塑性越 好 。

5，金属材料的工艺性能是指在各种加工条件下表现出来的适应能力，包括 铸造性 、 锻压性 、 焊接性 和 可加工性 等。

6，影响疲劳强度的因素有:钢的心部硬度越高,产生疲劳裂纹的危险性越 大 。 7，在测量疲劳强度的试验中，有色金属须经受 108 次交变载荷作用而不产生断裂。 8，塑性是金属材料在静载荷作用下产生 永久变形 而 不破坏 的能力。

二，判断题

（ √ ）1，强度极限σb表示材料在拉伸条件下所能承受的最大应力。 （

1-2.2金属材料的力学性能与工艺性能练习题

班级 姓名 学号 一，填空题

1，金属材料的力学性能主要有 强度 、 塑性 、 硬度 、 韧性 和 疲劳强度 等 2，由于材料承受载荷的方式不同，其变形形式也不同，所以材料的强度又分为 抗拉强度、 抗压强度 、 抗扭强度 、 抗弯强度 、 抗剪强度 等强度。

3，在生产上最常用的硬度有 布氏硬度 、 洛氏硬度 、 维氏硬度 。

4，塑性指标用 伸长率 和 断面收缩率 来表示，δ、Ψ值越大，表示塑性越 好 。

5，金属材料的工艺性能是指在各种加工条件下表现出来的适应能力，包括 铸造性 、 锻压性 、 焊接性 和 可加工性 等。

6，影响疲劳强度的因素有:钢的心部硬度越高,产生疲劳裂纹的危险性越 大 。 7，在测量疲劳强度的试验中，有色金属须经受 108 次交变载荷作用而不产生断裂。 8，塑性是金属材料在静载荷作用下产生 永久变形 而 不破坏 的能力。

二，判断题

（ √ ）1，强度极限σb表示材料在拉伸条件下所能承受的最大应力。 （

11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 1.7决定金属屈服强度的因素有哪些？12

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。

1.9试举出几种能显著强化金属而又不降低其塑性的方法。 固溶强化、形变硬化、细晶强化

1.10试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？21 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。

1.13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

？1.20断裂强度与抗拉强度有何区别？

抗拉强度是试样断裂前所承受的最大工程应力，记为σb

《混凝土结构设计原理》 基本概念自测复习题

第一部分 绪论及材料力学性能 一、选择题

1．图1所示为一素混凝土梁，这种简图是否现实。（ b ）

A．现实； B．不现实。

2-1 素混凝土梁图2-12．截面尺寸和混凝土强度等级相同的钢筋混凝土梁与纯混凝土梁相比，其承载能力：c

A．有所提高 B．有所降低 C．提高很多 D．相同

3．截面尺寸和混凝土强度等级相同的钢筋混凝土梁与纯混凝土梁相比，其抵抗开裂的能力：c A．有所提高 B．有所降低 C．提高很多 D．相同

4．混凝土组成成分中最薄弱的环节是：

A．水泥石的抗拉强度 B．砂浆的抗拉强度

C．水泥石与骨料间的粘结 D．砂浆与骨料间的粘结

5．混凝土力学指标的基本代表值是：a

A．立方体抗压标准强度 B．轴

心受压设计强度

C．轴心抗压标准强度 D．立方体抗压平均强度

7．钢筋混凝土最主要的缺点是：c

A．使用荷载下带

力学性能检测样品制样作业指导书

? 使用目的：

规范金属原材及焊接件力学性能试样的制样方法及尺寸。 ? 试样依据：

《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》GB/T2975-1998

《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温拉伸试验方法》GB/T228.1-2010 《金属材料 弯曲试验方法》GB/T232-2010

《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》GB/T229-2007 《厚度方向性能钢板》GB/T5313-2010

《承压设备产品焊接试件的力学性能检验》NB/T47016-2011 《钢筋焊接接头试验方法标准》JGJ/T27-2001 一、拉伸试样取样方法：GB/T 228.1-2010 1、厚度＜3mm的薄板和薄带试样加工类型 1）试样形状：

试样的夹持头部一般比其平行长度部分宽（见图1）。试样头部与平行长度之间应有过渡半径至少为20mm的过渡弧相连接。头部宽度应≥1.2b0，b0为原始宽度。

通过协议，也可使用不带头试样。 2）试样尺寸：

比例试样尺寸见表1。

较广泛使用的三种非比例试样尺寸见表2。 平行长度不应小于L0+b0/2。

有争议时，平行长度应为L0+2b0，除非材料尺寸不足够。

对宽度等于或小于20mm的不带头试样，

第一章

1、弹性比功：表示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：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。 3、循环韧性：金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力。

4、包申格效应：材料经预先加载产生少量塑性变形，再同向加载强度升高，反向加载强度降低。

5、解理刻面：大致以晶粒大小为单位的解理面. 6、塑性：指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。

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，或指材料抵抗裂纹扩展的能力。 7、解理台阶：解理断裂的裂纹要跨越若干相互平行的而且位于不同高度的解理面，从而在同一刻面内部出现了解理台阶与和河流花样。

8、河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动儿相互汇合，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。

9、解理面：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穿晶断裂，此种晶体学平面即为解理面。

10、穿晶断裂：裂纹穿过晶粒扩展，可以是韧性，也可以是脆性。

沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多为脆性，是由于晶界上有夹

第一章

1、弹性比功：表示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：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。 3、循环韧性：金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力。

4、包申格效应：材料经预先加载产生少量塑性变形，再同向加载强度升高，反向加载强度降低。

5、解理刻面：大致以晶粒大小为单位的解理面. 6、塑性：指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。

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，或指材料抵抗裂纹扩展的能力。 7、解理台阶：解理断裂的裂纹要跨越若干相互平行的而且位于不同高度的解理面，从而在同一刻面内部出现了解理台阶与和河流花样。

8、河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动儿相互汇合，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。

9、解理面：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穿晶断裂，此种晶体学平面即为解理面。

10、穿晶断裂：裂纹穿过晶粒扩展，可以是韧性，也可以是脆性。

沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多为脆性，是由于晶界上有夹

第一章 材料单向静拉伸载荷下的力学性能 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ζP)或屈服强度(ζS)增加；反向加载时弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS)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。（1）应力状态软性系数—材料最大切