工程材料力学性能(大四大补复习)

1、一，如何防止碳黑的产生？1，在进气管、排气管、滴液管加装水冷装置2,使用计算机对炉体气氛中碳势进行控制、使其低于碳黑出现极限二，试说明燃气炉的节能措施1，利用废气余热预热空气，预热燃料，预热空气每提高100-150，节约燃料约5，连续炉可节约燃料50以上。2调节阀门，使炉膛气压为0，即无热气冒出浪费热能，也没有炉膛进入冷空气的热损失三、根据液体燃料，喷嘴的结构不同，可以有哪几种方式进行雾化？试具体说明 根据喷嘴结构不同，可以有直流雾化、流股雾化相遇雾化、涡流雾化等几种方式， 油股在喷嘴内可以进行一次雾化，也可以进行多次雾化。直流雾化就是空气流股与油流股平行相遇，借二者的相对速度使油流雾化，流股

2、雾化就是空气流股以一定角度与油流相遇，因而增加了冲击作用面积，改善了雾化与混合条件，。涡流雾化是在接近流股出口附近喷射出具有较大速度的空气旋转涡流，与油流股相遇，使油流雾化。混合比较激烈，火焰很短而扩张角很大。多次雾化型的喷嘴可以得到很好的雾化质量，使燃料容易完全燃烧。四】比较低温井式电阻炉和中温井式电阻炉的结构特点和选用。 低温井式炉结构特点；有电风扇，料筐，导风筒，这些是为了增加低温的对流传热。低温退火，低温回火，失效处理均可选用低温井式炉。 中温井式炉的结构特点；无电风扇料筐和导风装置，多用于退火和淬火。五 ，比较井式气体渗碳炉与低温井式电阻炉结构的异同，比较两者电扇的作用 两者均有风扇

3、和料筐，炉体结构相同。低温炉炉盖在炉面以上，渗碳炉炉盖为了密封在炉面以下，低温炉料筐具有导流作用，有防止工件局部过热的作用，渗碳炉炉罐是一个密封罐。六，什么叫W允？分两种类型？举一个例子。表面负荷应该有一个允许的数，称为W允大小取决于元件材料和工作温度。敞露型炉侧墙的电热元件和封闭型辐射管中的电热元件七，比较三种传热方式的异同 三中传热均与温差，传热面积、传热系数、传热时间成正比、不同的传热方式有不同的传热系数，不同的材料的传热系数差别很大，对流传热还与流体的流速、温度、粘度有关、辐射传热还与材料的黑度、角度系数、表面粗糙度有关八，热处理浴炉的浴剂有哪几种？最常用的是哪一种？为什么？应用范围的

4、是电极盐浴还是电阻盐浴炉，为什么？ 铅浴剂，碱浴剂，盐浴剂，油浴剂，最常用为盐浴剂，因为盐浴炉的高、中、低温炉均匀性比较好。最广泛的为电极盐浴炉，应为它的高温性能好，而电阻加热炉主要是低温性能好。 九，从加热方式，性能与应用方面，说明电极盐浴炉的特点？ 电极盐浴炉高中低温性能均好，加热速度快，炉温均匀性好，工件的氧化脱碳少，即能进行多种加热工艺外还可以进行冷却工艺，一般处理小型件。 十，说明电极盐浴炉如何选用浴剂？ 炉温要高于熔点，但也不能高出浴剂熔点太多，同时注意浴剂的毒性作用名词解释1，弹性比功；表示金属吸收弹性变形功的能力2，滞弹性；式样在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹

5、性应变的现象。3，包伸格效应；金属材料进过预先加载产生少量塑性变形1-4，卸载后在同向加载，规定残余伸长应力增加弹性极限或屈服强度；反向加载，规定残余伸长应力降低特别是弹性极限反向加载时几乎降为0的现象称为包申格效应4，塑性；金属材料断裂前发生塑性变形的能力； 脆性；材料在外力作用下仅产生很小的变形就断裂破坏的性质 韧性；金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力，或材料抵抗裂纹扩展的能力5，解理台阶；解理裂纹与螺型位错相遇形成的台阶6，河流花样；解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合，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。7，解理面；在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学

6、平面8，应力状态软性系数；材料MAX切应力与MAX正应力的比值，记做9，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变化，产生所谓的缺口效应10，缺口敏感度；金属材料的缺口敏感性指标，用缺口式样的抗拉强度与等载截面尺寸光滑式样的抗拉强度的比值表示11,布式强度；用淬火钢球或硬质合金球作压头，采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度12，洛式硬度；采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作为压头，以测量压痕深度所表示的硬度13，冲击韧度；材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力14，冲击吸收功AK；冲击弯曲式样变形和断裂所消耗的功15，低温脆性；体心立方晶体金属及其合金或某些密排大方晶

7、体金属及合金在试验温度低于某一温度时，材料由韧性状态转变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断口特征由纤维状变为结晶状，即产生了低温脆性16，韧脆转变温度；材料呈现低温脆性的临界转变温度17，低应力脆断；高强度，超高强度钢的机件在低于屈服强度的应力下产生的脆性断裂18，张开型裂纹；拉应力垂直作用与裂纹扩张面，裂纹沿作用力方向张开，沿裂纹面扩展19，应力场；一个构件受力后，其内部各个点的应力具有方向和大小，并具连续称为应力场 应变场；物体受外力时，内部的应变呈现某种分布状态，将物体连同它内部的应变力分布状况称为应变场20.应力场强度因子KI；表示应力场的强弱程度，KI的大小直接影响应力场的大小21，

8、疲劳源；是疲劳裂纹萌生的策源地，一般在机件表面常和缺口，裂纹，刀痕，蚀抗相连22，疲劳条带；疲劳裂纹扩展的第二阶段的断口特征是具有略呈弯曲并相互平行的的沟槽花样，称为疲劳条带23，K；材料的疲劳裂纹扩展速率不仅与应力水平有关，而且与当时的裂纹尺寸有关24，应力腐蚀；金属在拉应力的特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后产生的低应力脆断现象。25，白点；当钢中含有过量的氢时，随着温度降低氢在钢中的溶解度减小。如果过饱和的氢气未能扩撒逸出，便聚集在某些缺陷处而形成氢分子。此时，氢的体积发生急剧膨胀，内压力很大足以将金属局部撕裂，而形成微裂纹。26，氢致延滞断裂；由于氢的作用而产生的延滞断裂现象称为

9、氢延滞断裂27，磨损；机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐由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28，接触疲劳；两接触面做滚动或滚动加滑动摩擦时，在应变压力长期作用下，材料表面因疲劳损伤导致局部区域产生小片金属剥落而使材料损失的现象29，蠕变；金属材料在长时间的恒温，恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象30，等强温度；晶粒强度与晶界强度相等的温度31，蠕变极限；在高温长时间载荷作用下不致产生过量塑性变形的抗力指标32，持久强度极限；在高温长时载荷作用下的断裂强度，33，约比温度；T/Tm，试验温度T与金属熔点TM的比值34，应力松弛；在规定温度和初始应力条件下，

10、金属材料中的应力随时间增加而减小的现象称为应力松弛一，试述韧性断裂与脆性断裂区别，为什么脆性断裂危险？1断裂过程不同；韧性断裂前发生明显宏观塑性变形，裂纹扩展缓慢；脆性断裂时突然发生的断裂，断裂前无明显征兆基本不发生塑性变形，2，断口特征不同；韧性断口纤维状，灰暗色，低碳钢韧性断裂断口纤维区，放射区，剪切唇三个区域组成；脆性断裂面与正应力垂直，断口平齐光亮，常呈反射状或结晶状 由于脆性断裂时突然发生的断裂，断裂前基本不发生塑性变形无明显征兆，因而危害性大二，剪切断裂和理解断裂都是穿晶断裂，为什么性质完全不同？ 剪切断裂时材料在切应力作用下沿滑移面分离而造成的断裂，一般为韧性断裂；而理解断裂是在

11、正应力作用下以极快的速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，通常为脆性断裂。三，何为拉伸口断口三要素？影响宏观拉伸断口性状的因素有哪些？ 宏观断口呈杯锥形，由纤维区，反射区，剪切唇三个区域组成，即为断口特征三要素。三区域的形态，大小和相对位置，因式样形状，尺寸，和金属材料的性能以及实验温度，加载速率和受力状态不同而变化。一般地，材料强度大，塑性小，放射区比例大，式样尺寸大，放射去增大明显，而纤维区变化不大四试说明布氏硬度。洛式硬度的实验原理1，布氏原理 在直径D的钢球上，加一定负荷F，压入被测金属表面，保持规定的时间卸除压力，根据金属表面压痕的陷凹面积计算应力值，以此值作为硬度大小的计量指标优；1

12、所得压痕面积较大，硬度值能反映金属较大范围的平均性能，不受个别组成相及微小不均匀性的影响 2，实验数据稳定，实验数据从小到大可以统一起来2，洛式硬度原理 采用金钢石圆锥体或小淬火钢珠球做压头以测量压痕深度表示材料的硬度值优；1操作简单迅速，硬度值可直接读出 2，压痕小，可在工件上进行实验 3，采用不同标尺测各种软硬不同的金属和厚薄不一的试件，广泛用于热处理质量检验缺；1压痕小，代表性差，重复性差 2，不同标尺测得的硬度值彼此无联系，不能直接比较 3，维氏硬度原理；以两相对夹角为136的金钢石四棱锥作为压头，计算单位面积所承受的实验力四，试说明低温脆性的物理本质及影响因素？物理本质；宏观上对于那

13、些有低温脆性现象的材料，它们的屈服强度会随温度的降低急剧增加，而断裂强度随温度的降低而变化不大。当温度降低到某一温度时，屈服强度增大到高于断裂强度时，在这个温度下材料的屈服强度比断裂强度大，因此材料在受力是还未发生屈服便断裂了，材料显示脆性。从微观机制来看低温脆性与位错在晶体点阵中运动的阻力有关，当温度降低时，位错运动阻力增大，原子热激活能力下降，因此材料屈服强度增加。影响因素1化学成分 1间隙固溶元素增加，Tk增加.置换固溶元素影响不明显 2，杂志元素，S,P等，使钢的韧性下降，Tk增大 3，C含量增大，TK增大，MN含量增大，TK减少，NI增大，TK减少2，晶体结构 BCC晶格金属及其合金

14、存在明显低温脆性3显微组织 1晶粒尺寸增大，韧性减少，TK增大 2，金相组织；低碳钢，韧性由差到好 M钢中残余增加，韧性增加五，影响KIC的冶金因素 内因；1化学成分，2基体相结构和晶粒大小，3杂志及第二相，4显微组织 外因；1温度，2应变速率六，式术疲劳宏观断口具有三个形貌不同的区域-疲劳层，疲劳区，断裂区 1疲劳源是疲劳裂纹萌生的策源地，疲劳源区的光亮度最大，因为这里在整个裂纹压稳扩过程中断面不断摩擦挤压，故显示光亮平滑，另外疲劳源的贝纹线细小2，疲劳区是疲劳裂纹亚稳扩展所形成的断口区域，是判断疲劳断裂的重要特征依据，特征是；断口贝纹线是由载荷变动引起的3，瞬段区是裂纹最后失稳快速扩展所形

15、成的区域。其断口比疲劳区粗糙，脆性材料为结晶状断口，韧性材料为纤维断口七，简述金属产生应力腐蚀的条件及机理 1产生条件；应力工作应力或残余应力特定的化学介质，合金材料 2，机理；处于钝化状态的金属在拉应力作用下，裂纹尖端地区产生局部塑形变形，滑移台阶在表面零头时，钝化膜破坏，显露出新鲜表面，这个新鲜表面在电解质溶液中成为阳液，其余具有钝化膜的金属表面为阴极，形成微电池，阳极的不断溶解在表面形成蚀坑。拉应力进一步在蚀坑或原有裂纹尖端形成应力集中，是阳极电位，加速阳极金属溶解，如果裂纹尖端的应力集中始终存在，那么微电池反应不断进行，钝化膜不断恢复，裂纹将向纵深扩展。八，式术疲劳裂纹形成机理及防止疲劳裂纹萌生的一些方法 宏观疲劳纹是由围观裂纹的形成，长大及连接而成，微观裂纹由不均匀的局部滑移和显微开裂引起，主要有表面滑移开裂，第二项夹杂物开裂；晶界或亚晶界开裂 1，滑移带开裂产生裂纹 金属在循环应力长期作