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    力學拓展:材料的疲勞性能(四)
    1.疲勞失效的特征是什么?   拉力測試儀器
          ⑴失效是一種隱性的突然失效,疲勞失效前不會發生的塑性變形,是脆性斷裂。
          ⑵疲勞破壞屬于低應力循環推遲斷裂。
          ⑶疲勞對缺陷(缺口,裂紋和結構)很在意,也就是說,它對缺陷的選擇程度很高。
          ⑷疲勞形式可以根據不同的方法進行分類。 根據應力狀態,有彎曲疲勞,扭轉疲勞,拉伸和壓縮疲勞,接觸疲勞和復合疲勞。 根據應力水平和斷裂壽命,有高周疲勞和低周疲勞。
          2.疲勞斷裂的幾個特征區域?
          疲勞源,疲勞裂紋擴展區,瞬時破壞區
          3.描述σ-1和δKth之間的異同。
          σ-1(疲勞強度)代表光滑試樣的無限壽命疲勞強度,適用于傳統的疲勞強度設計和驗證。  △Kth(疲勞裂紋擴展閾值)代表裂紋試樣的無限壽命疲勞性能,適用于裂紋零件的設計和疲勞強度檢查。
    材料的磨損性能
          1.有幾種磨損類型? 解釋其表面損傷形態。
          粘著磨損,磨料磨損,腐蝕磨損和點蝕疲勞磨損(接觸疲勞)
          粘著磨損:磨損表面的特征是機器表面上各種尺寸的痕跡。
          磨料磨損:由于犁狀皺紋而在摩擦表面上有劃痕或凹槽。
          接觸疲勞:接觸面上有很多凹坑(凹坑),其中一些很深,底部有疲勞裂紋擴展線的痕跡
          2.“材料越硬,耐磨性越高”的說法是否正確? 為什么?
          正確。 因為磨損量與硬度成反比。
          3.從提高材料疲勞強度,接觸疲勞強度和耐磨性的角度,嘗試分析化學熱處理時應注意的事項。
          在增加表面強度和硬度的同時,還增加了表面層的殘余壓應力。

    材料的高溫性能
         1.解釋以下術語:
          大約溫度:T / Tm
          蠕變:是在長時間的恒定溫度和恒定載荷作用下,材料緩慢產生塑性變形的現象。
          持久強度:這是材料在特定溫度和指定時間內不發生蠕變斷裂的大應力。
          蠕變限:表明材料對高溫蠕變變形的抵抗力。
          松弛穩定性:材料抵抗應力松弛的能力稱為松弛穩定性。
          2.總結材料的蠕變變形和斷裂機理。
          材料的蠕變變形機理主要包括位錯滑移,原子擴散和晶界滑動。 對于聚合物材料,分子鏈段也沿著外力拉伸。
          晶間斷裂是蠕變斷裂的一種常見形式,尤其是在高溫和低應力下。 這是因為溫度升高,多晶的晶內和晶界強度變低,但多晶態下降更快,導致高溫。較低晶界的相對強度較低。
          晶界斷裂有兩種模型:一種是晶界滑動和應力集中模型。 另一個是空缺聚集模型。
          3.描述高溫下金屬蠕變變形與塑性變形機制之間的區別。
          金屬的塑性變形機理是:滑移和孿生。
          金屬的蠕變變形機理為:位錯滑移,擴散蠕變和晶界滑移。
          在高溫下,由于溫度升高,原子和空位具有熱活性的可能性,因此位錯可以克服某些移動障礙并繼續產生蠕變。 在外力作用下,晶體內部產生不均勻的應力場,原子和空位在不同的位置具有不同的勢能,并且將經歷從高勢能到低勢能的定向擴散。
    材料的熱性能  拉力測試儀器
          1.嘗試分析影響材料熱容量的因素嗎?
          對于固體材料,熱容與材料的結構關系不大; 一階相變時,熱容量曲線不連續變化,并且熱容量無限大。 二次相變在一定溫度范圍內逐漸完成,并且熱容量相應地達到有限的大值。
          2.解釋為什么玻璃的導熱率通常比結晶固體的導熱率低幾個數量級。
          無定形材料的熱導率相對較小。 這是因為非晶態是一種短程有序結構,可以將其近似地視為具有很小的晶粒的晶體。 晶粒較小且晶界很多,聲子更易于散射,因此熱導率要小得多。

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