变形与断裂总结

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1、第一章：单向静拉伸试验：是应用最广泛的力学性能试验方法之一。1）可揭示材料在静载下的力学行为（三种失效形式）：即：过量弹性变形、塑性变形、断裂。2）可标定出材料最基本力学性能指标：如：屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率等。拉伸力－伸长曲线拉伸曲线：拉伸力F－绝对伸长△L的关系曲线。在拉伸力的作用下，退火低碳钢的变形过程四个阶段：1）弹性变形：O～e2）不均匀屈服塑性变形：A～C3）均匀塑性变形：C～B4）不均匀集中塑性变形：B～k5）最后发生断裂。k～第二章：弹性变形：当外力去除后，能恢复到原形状或尺寸的变形。特点：可

2、逆性、单值线性、同相位、变形量小本质：都是构成材料的原子(离子)或分子从平衡位置产生可逆位移的反映。弹性模量E：是表征材料对弹性变形的抗力，工程称材料的刚度.E值越大，在相同应力下产生的弹性变形就越小。弹性模量是结构材料的重要力学性能指标之一。影响因素：1、键合方式2、原子结构3、晶体结构4、化学成分5.微观组织6.温度弹性模量E与切变模量G关系：(其中：ν－泊松比。)比例极限σp：是材料弹性变形按正比关系变化的最大应力，即拉伸应力一应变曲线上开始偏离直线时的应力值。弹性极限：材料由弹性变形过渡到弹－塑性变形时的应力，当应

3、力超过弹性极限σe后，便开始产生塑性变形。（比例极限σp和弹性极限σe与屈服强度的概念基本相同，都表示材料对微量塑性变形的抗力，影响因素也基本相同。）弹性比功ae：（弹性比能、应变比能）表示材料在弹性变形过程中吸收弹性变形功的能力。一般用材料开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。物理意义：吸收弹性变形功的能力。几何意义：应力σ-应变ε曲线上弹性阶段下的面积。欲提高材料的弹性比功：提高σe，或降低E弹簧钢：含碳较高并添加Si、Mn等合金元素强化基体，经淬火＋中温回火获得回火托氏体组织及冷变形强化，以提高其弹性极限，

4、使弹性比功ae和弹性提高。纯弹性体的弹性变形：只与载荷大小有关，而与加载方向和加载时间无关。材料的非理想弹性行为：可分为滞弹性、粘弹性、伪弹性及包申格效应等几种类型。滞弹性：是指材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的现象。金属的循环韧性：金属材料在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力伪弹性材料的应力一应变曲线如图：AB段－为常规弹性变形阶段；B点应力－为诱发马氏体相变开始的应力；C点－处马氏体相变结束，CD段－为马氏体弹性应变阶段。CD段卸载，马氏体作弹件恢复。－开始逆向相变的应力，马氏体

5、相变回原来的组织；G点－完全恢复初始组织。GH－为初始组织的弹性恢复阶段，恢复到初始组织状态，没有任何残留变形。包申格(Bauschinger)效应：金属材料经预加载产生少量塑变(残余应变约1％～4％)，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力(弹性极限或屈服强度)增加；反向加载，规定残余伸长应力降低(特别是弹件极限在反向加载时几乎降低到零)的现象。消除包申格效应方法：（包申格效应：是一种对材料微观组织结构变化的结果，所以可通过热处理加以消除。）（1）对材料预先进行较大的塑性变形；（2）在第二次反向受力前，对材料进行回复再结晶退

6、火。第三章：位错增殖机制：弗兰克-瑞德(Frank-Rend）源，简称F-R源、双边(或双轴)F-R源（U型平面源）、单边F-R源、双交滑移增殖第四章：金属材料常见的塑性变形方式：滑移孪生塑性变形：当材料所受应力超过弹性极限后，开始发生不可逆的永久变形。滑移：指晶体的一部分沿一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）相对于另一部分发生滑动的现象。滑移机理：滑移是通过滑移面上位错的运动来实现的。单滑移：对有多组滑移系的晶体，当其与外力轴取向不同时，处于软位向的一组滑移系首先开动。多滑移：若两组或几组滑移系处在同等有利的位向，在滑

7、移时，各滑移系同时开动，或因滑移中晶体的转动使两个或多个滑移系交替滑移。交滑移：是指两个或多个滑移面沿同一个滑移方向滑移。滑移变形的特点：1）滑移只能在切应力的作用下发生。2）滑移常沿晶体中原子密度最大的晶面和晶向发生。3）一个滑移面和其上的一个滑移方向构成一个滑移系。4）滑移时，晶体两部分的相对位移量是原子间距的整数倍。5）滑移的同时伴随着晶体的转动孪生：在切应力作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另一部分所发生的均匀切变。此切变并未使晶体点阵发生变化，但却使切变区晶体取向与未切变区晶体呈镜面对称。孪生变形特点：1

8、）孪生也是在切应力作用下发生的2）孪生使一部分晶体发生均匀切变3）孪生使晶体变形部分位向发生改变，孪晶面两侧晶体位向呈镜面对称4）孪生时相邻原子面的相对位移量小于一个原子间距5）孪生对塑变的直接贡献比滑移小很多6）孪生变形的拉伸应力-应变曲线呈锯齿状7）孪生变形与晶体结构8）孪生使表面出现浮凸晶界及晶粒