材料性能學(xué)期末總結(jié)剖析

1、材料性能學(xué)材料性能學(xué)緒論什么是材料的性能？包括哪些方面？提示材料的性能定量地反映了材料在給定外界條件下的行為；解：材料的性能是指材料在給定外界條件下所表現(xiàn)出的可定量測(cè)量的行為表現(xiàn)。包括 力學(xué)性能（拉、壓、扭、彎、硬、磨、韌、疲）物理性能（熱、光、電、磁）化學(xué)性能（老化、腐蝕）。第一章單向靜載下力學(xué)性能彈性變形：材料受載后產(chǎn)生變形，卸載后這部分變形消逝，材料恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)的性質(zhì)。塑性變形：微觀結(jié)構(gòu)的相鄰部分產(chǎn)生永久性位移，并不引起材料破裂的現(xiàn)象。彈性極限：彈性變形過(guò)度到彈 -塑性變形（屈服變形）時(shí)的應(yīng)力。彈性比功：彈性變形過(guò)程中吸收變形功的能力。包申格效應(yīng)：材料預(yù)先加載產(chǎn)生少量塑性變形，卸載后

2、再同向加載，規(guī)定殘余應(yīng)力（彈性極限或屈服強(qiáng)度）增加；反向加載，規(guī)定殘余應(yīng)力降低的現(xiàn)象。彈性模量：工程上被稱為材料的剛度，表征材料對(duì)彈性變形的抗力。實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生100%單性變形所需的應(yīng)力。滯彈性：快速加載或卸載后，材料隨時(shí)間的延長(zhǎng)而產(chǎn)生的附加彈性應(yīng)變的性能。內(nèi)耗：加載時(shí)材料吸收的變形功大于卸載是材料釋放的變形功，即有部分變形功倍材料 吸收，這部分被吸收的功稱為材料的內(nèi)耗。韌性：材料斷裂前吸收塑性變形功和斷裂功的能力。超塑性：在一定條件下，呈現(xiàn)非常大的伸長(zhǎng)率（約 1000%而不發(fā)生縮頸和斷裂的現(xiàn) 象。韌窩：微孔聚集形斷裂后的微觀斷口。影響屈服強(qiáng)度的內(nèi)在因素有：結(jié)合鍵、組織、結(jié)構(gòu)、原子本性。如將金屬的

3、屈服強(qiáng)度與陶瓷、高分子材料比較可看出結(jié)合鍵的影響是根本性的。從組織結(jié)構(gòu)的影響來(lái)看，可以有四種強(qiáng)化機(jī)制影響金屬材料的屈服強(qiáng)度，這就是：（1）固溶強(qiáng)化；（2）形變強(qiáng)化；（3）沉淀強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化；（4）晶 界和 亞晶強(qiáng)化。影響屈服強(qiáng)度的外在因素有：溫度、應(yīng)變速率、應(yīng)力狀態(tài)。隨著溫度的降低與應(yīng)變速率的增高，材料的屈服強(qiáng)度升高，尤其是體心立方金屬對(duì)溫度和應(yīng)變速率特別敏感，這導(dǎo)致了鋼的低溫脆化。應(yīng)力狀態(tài)的影響也很重要。雖然屈服強(qiáng)度是反映材料的內(nèi)在 性能的一個(gè)本質(zhì)指標(biāo)，但應(yīng)力狀態(tài)不同，屈服強(qiáng)度值也不同。我們通常所說(shuō) 的材料的屈服強(qiáng)度一般是指在單向拉伸時(shí)的屈服強(qiáng)度。2）拉伸斷裂包括幾種類型？什么是拉伸斷口三要

4、素？如何具體分析實(shí)際構(gòu)件的斷裂提示：參考課件的具體分析實(shí)例簡(jiǎn)單作答?解：按宏觀塑性變形分為脆性斷裂和韌性斷裂。按裂紋擴(kuò)展可分為穿晶斷 裂和沿晶斷裂。按微觀斷裂機(jī)理分為解理斷裂和剪切斷裂。按作用力分為正 斷和切斷。拉升斷口的三要素：纖維區(qū)、放射區(qū)和剪切唇。對(duì)實(shí)際構(gòu)件進(jìn)行 斷裂分析首先進(jìn)行 宏觀檢測(cè)：目測(cè)構(gòu)件表面外觀；低倍酸洗觀察；宏觀斷 面分析。掃描電鏡分析 X射線能譜分析 金相分析（5硬度及有效硬化層 測(cè)第二章其它靜載下力學(xué)性能應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)：不同加載條件下材料中最大切應(yīng)力與正應(yīng)力的比值。剪切彈性模量：材料在扭轉(zhuǎn)過(guò)程中，扭矩與切應(yīng)變的比值。.缺口敏感度：常用試樣的抗拉強(qiáng)度與缺口試樣的抗拉強(qiáng)度

5、的比值。NSR硬度：表征材料軟硬程度的一種性能。一般認(rèn)為一定體積內(nèi)材料表面抵抗變形或-5 -韌性2、簡(jiǎn)答1）影響屈服強(qiáng)度的因素常用的塑性指標(biāo)有：延伸率；斷面收縮率；扭轉(zhuǎn)數(shù)或扭轉(zhuǎn)角；極限壓縮率；沖擊破裂的能力。2、簡(jiǎn)答1）簡(jiǎn)述硬度測(cè)試的類型、原理和優(yōu)缺點(diǎn)？至少回答三種解：布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度。布氏硬度：原理是用一定大小的載荷，把直徑為D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓入試樣表面，保持規(guī)定時(shí)間后卸載載荷，測(cè)量試樣表面的殘留壓痕直 徑d,求壓痕的表面積。將單位壓痕面積承受的平均壓力規(guī)定為布氏硬度。優(yōu) 點(diǎn)是壓痕面積大反映較大區(qū)域內(nèi)各組成相的平均性能，適合灰鑄鐵、軸承合 金測(cè)量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，

6、重復(fù)性高。缺點(diǎn)是不宜在成品上直接檢驗(yàn)，硬度不 同要更換壓頭直徑 D和載荷F，壓痕直徑測(cè)量較麻煩。洛氏硬度：原理是通過(guò)測(cè)量壓痕深度值來(lái)表示硬度。優(yōu)點(diǎn)是采用不同的標(biāo) 尺，可以測(cè)量各種軟硬不同和厚薄不一樣的材料的硬度，壓痕小，可對(duì)工件 直接進(jìn)行檢驗(yàn)，操作簡(jiǎn)便迅速。缺點(diǎn)是壓痕小，代表性差，重復(fù)性差、分散 度大，不同標(biāo)尺的硬度值不能直接進(jìn)行比較，不能互換。不宜在極薄的工件 上直接進(jìn)行檢驗(yàn)。肖氏硬度：原理是將具有一定質(zhì)量的帶有金剛石或合金鋼球的重錘從一定 高度落向試樣表面，用重錘的回落高度來(lái)表征材料的硬度。優(yōu)點(diǎn)是使用方便， 便于攜帶，可測(cè)現(xiàn)場(chǎng)大型工件的硬度。缺點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)結(jié)果受人為因素影響較大， 測(cè)量精度低。

7、2）簡(jiǎn)述扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)、彎曲實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)？滲碳淬火鋼、陶瓷玻璃試樣研究其力學(xué)性能常用的方法是什么？ 解：扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)較拉伸的應(yīng)力狀態(tài)軟 系數(shù)高?？蓪?duì)表面強(qiáng)化處理工藝進(jìn)行研究和對(duì)機(jī)件的熱處理表面質(zhì)量進(jìn)行滲碳淬火鋼、陶瓷玻璃試樣研究其力學(xué)性能常用的方法是扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。3）有下述材料需要測(cè)量硬度，試說(shuō)明選用何種硬度實(shí)驗(yàn)方法？為什么？a.滲碳層的硬度分布，b.淬火鋼，c.灰口鑄鐵，d.硬質(zhì)合金，e.儀表小黃銅齒輪，f.高速工具鋼，g.雙相鋼中的鐵素體和馬氏體，h. Ni基高溫合金，i. Al合金中的析出強(qiáng)化相，j. 5噸重的大型鑄件，k.野外礦物解：a、e、g、i使用維氏硬度。b、c

8、、d、f、h可使用洛氏硬度。b、c可使用 布氏硬度。j使用肖氏硬度。k使用莫氏硬度。4 ）缺口效應(yīng)集中應(yīng)力達(dá)到材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，弓I起的缺口根部附近區(qū)域的塑性變形。即缺口造成應(yīng)力的集中，這是缺口的第一個(gè)效應(yīng)。缺口改變了缺口前方的應(yīng)力狀態(tài)，使平板中材料所受的應(yīng)力由原來(lái)的單向拉伸改變?yōu)閮上蚧蛉蚶?，這是缺口的第二個(gè)效應(yīng)。試樣的屈服應(yīng)力比單向拉伸時(shí)的要高，即產(chǎn)生了所謂缺口“強(qiáng)化”現(xiàn)象。缺口使塑性材料得到“強(qiáng)化”，這是缺口的第三個(gè)效應(yīng)。第三章 沖擊韌性和低溫脆性沖擊韌度：一次沖斷時(shí)，沖擊功與缺口處截面積的比值。沖擊吸收功：沖擊彎曲試驗(yàn)中，試樣變形和斷裂所吸收的功。低溫脆性：當(dāng)試驗(yàn)溫度低于某一溫度時(shí)，

9、材料由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。性韌脆轉(zhuǎn)變溫度：材料在某一溫度 t下由韌變脆，沖擊功明顯下降。該溫度即韌脆1）缺口沖擊韌性實(shí)驗(yàn)?zāi)茉u(píng)定哪些材料的低溫脆性？哪些材料不能用此方法檢驗(yàn)和評(píng)定？提示：低中強(qiáng)度的體心立方金屬、Zn等對(duì)溫度敏感的材料,高強(qiáng)度鋼、鋁合金以及面心立方金屬、陶瓷材料等不能解：缺口沖擊韌性實(shí)驗(yàn)?zāi)茉u(píng)定中、低強(qiáng)度機(jī)構(gòu)鋼的低溫脆性。面心立方金屬及合金檢驗(yàn)。扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)時(shí)試樣截面的應(yīng)力分布為表面最大。3圓柱試樣在扭轉(zhuǎn)時(shí),不產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象，塑性變形始終均勻。可用來(lái)精確評(píng)定拉伸時(shí)出現(xiàn)縮頸的高 塑性材料的形變能力和變形抗力。扭轉(zhuǎn)時(shí)正應(yīng)力與切應(yīng)力大致相等，可測(cè)定材料的切斷強(qiáng)度。彎曲試驗(yàn)的特點(diǎn)是：彎曲加載時(shí)

10、受拉的一側(cè)的應(yīng)力狀態(tài)基本與靜拉伸相 同，且不存在試樣拉伸時(shí)試樣偏斜造成對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響?？梢杂脕?lái)由于太 硬而不好加工拉伸試樣的脆性材料的斷裂強(qiáng)度。彎曲試驗(yàn)時(shí)，截面上應(yīng)力分布表面最大?？梢员容^和評(píng)定材料表面處理的質(zhì)量。塑性材料的F轉(zhuǎn)變溫度。遲屈服：用高于材料屈服極限的載荷以高加載速度作用于體心立方結(jié)構(gòu)材料時(shí), 瞬間并不屈服，需在該應(yīng)力下保持一段時(shí)間后才屈服的現(xiàn)象。2、簡(jiǎn)答fmax曲線最后部分可任意伸長(zhǎng)。如氏體鋼和鋁合金不能用此方法檢驗(yàn)和評(píng)定。2）影響材料低溫脆性的因素有哪些？解：金屬材料脆性轉(zhuǎn)變的本質(zhì)是其塑性變形能力對(duì)溫度變化的反映。低溫脆性斷裂包括穿晶脆斷和沿晶界的晶間脆斷兩種斷裂方式。穿晶脆

11、斷主要是解 理斷裂。常見(jiàn)的低溫脆性斷裂大多數(shù)是沿解理面的穿晶斷裂；而晶間脆斷通 常在應(yīng)力腐蝕或發(fā)生回火脆性的情況下出現(xiàn)。3晶體結(jié)構(gòu)，體心立方存在低溫脆性，面心立方及其合金一般不存在溫脆性化學(xué)成分，間隙溶質(zhì)原子含量增加，韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高。顯微組織，細(xì)化晶粒課是材料韌性增加。金相組織也有影響，低強(qiáng)度水平時(shí)，組織不同的 岡索氏體最佳。3溫度，在某一范圍內(nèi)碳鋼和某些合金可能出現(xiàn)藍(lán)脆。3加載速率，提高加載速率韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高。3試樣形狀和尺寸，缺口曲率半徑越小，韌脆轉(zhuǎn)變溫度越高。3）沖擊試樣試樣的制作要求：a、試樣長(zhǎng)度 55 0.5mm，寬度6 0.2mm，厚度土 0.2mm，試樣寬度方向 的面為產(chǎn)品受

12、壓面。b、試樣寬度與厚度應(yīng)測(cè)量試樣中間部位的三點(diǎn)，取其算術(shù)平均值。試樣的厚度應(yīng)測(cè)量缺口兩邊的厚度，取其算術(shù)平均值。制作試樣根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)有些注意細(xì)節(jié)：a、有些材料對(duì)試樣外表光亮度十分敏感，必需研磨或者拋光至理想光亮度才能得到正確結(jié)果。b、鑄造的、軋制的、鍛造的或其他非加工外表狀態(tài)的試樣，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì) 受外表特性的影響。c、取自部件或構(gòu)件像外延局部或冒口，或者獨(dú)立消費(fèi)的鑄件（例如脊形 試塊）可能會(huì)產(chǎn)生不具部件或構(gòu)件代表性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。d、試樣尺寸會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圓柱形的或矩形的試樣，改動(dòng)試樣尺寸一 般對(duì)屈從強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度影響很小，但如呈現(xiàn)改動(dòng)，則可影響上屈從強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。4）低溫脆性評(píng)定原則低

13、溫脆性通常用脆性轉(zhuǎn)變溫度評(píng)定。脆性轉(zhuǎn)變溫度的工程意義在于高于該溫度下服役，構(gòu)件不會(huì)發(fā)生脆性斷裂。很明顯轉(zhuǎn)變溫度愈低，鋼的韌度愈 大。脆性轉(zhuǎn)變溫度用夏比系列沖擊試驗(yàn)得到的轉(zhuǎn)變溫度曲線確定。使用轉(zhuǎn)變 溫度曲線進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，關(guān)鍵是根據(jù)該曲線確定一個(gè)合理的脆性轉(zhuǎn)變溫度。 不同的工程領(lǐng)域采用不同的方法來(lái)確定韌脆轉(zhuǎn)變溫度。這些方法有能量準(zhǔn)則、 斷口形貌準(zhǔn)則和經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則。第四章斷裂韌性。應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子：反映裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度的參量。斷裂韌度：當(dāng)應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子增大到一臨界值，帶裂紋的材料發(fā)生斷裂，該臨界值 稱為斷裂韌性。低應(yīng)力脆斷：在材料存在宏觀裂紋時(shí)，在應(yīng)力水平不高，甚至低于屈服極限時(shí)材料 發(fā)生脆性斷裂的現(xiàn)

14、象。2、簡(jiǎn)答1）低應(yīng)力脆斷的本質(zhì)及防止措施在應(yīng)力水平低于材料屈服極限的情況下所發(fā)生的突然斷裂現(xiàn)象稱為低應(yīng)力脆斷。低應(yīng)力脆斷是由宏觀裂紋（工藝裂紋或使用裂紋）擴(kuò)展引起的。由于裂紋破壞了材料的均勻連續(xù)性，改變了材料內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力分布。防止方法：1控制構(gòu)件的使用應(yīng)力狀態(tài) 2避免或盡量減少裂紋尺寸2）斷裂韌性的影響因素有哪些？如何提高材料的斷裂韌性？解：外因，材料的厚度不同，厚度增大斷裂韌性增大，當(dāng)厚度增大到一定 程度后斷裂韌性穩(wěn)定。溫度下降斷裂韌性下降，應(yīng)變速率上升，斷裂韌性下 降。內(nèi)因。金屬材料，能細(xì)化晶粒的元素提高斷裂韌性；形成金屬化合物 和析出第二相降低斷裂韌性。晶粒尺寸和相結(jié)構(gòu)，面心立方

15、斷裂韌性高，奧 氏體大于鐵素體和馬氏體鋼。細(xì)化晶粒，斷裂韌性提高。夾雜和第二相，脆 性?shī)A雜和第二相降低斷裂韌性，韌性第二相提高斷裂韌性。提高材料的斷裂韌性可以通過(guò) 3亞溫淬火3超高溫淬火形變熱處理等 方法實(shí)現(xiàn)。第五章疲勞性能循環(huán)應(yīng)力：周期性變化的應(yīng)力。貝文線：疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)留下的海灘狀條紋。疲勞條帶：略呈彎曲并相互平行的溝槽狀花樣，與裂紋擴(kuò)展方向垂直，疲勞斷裂時(shí)留下的微觀痕跡。磨損：物體表面相互摩擦?xí)r，材料自表面逐漸減少時(shí)的過(guò)程。疲勞強(qiáng)度：指定疲勞壽命下，材料能夠承受的上限循環(huán)應(yīng)力。接觸疲勞：兩材料作滾動(dòng)或滾動(dòng)加滑動(dòng)摩擦?xí)r，交變接觸壓應(yīng)力長(zhǎng)期作用使得材料表過(guò)載持久值：材料在高于疲勞強(qiáng)度的一定應(yīng)

16、力下工作，發(fā)生疲勞斷裂的應(yīng)力循環(huán)周次。熱疲勞：機(jī)件在由溫度循環(huán)變化產(chǎn)生的循環(huán)熱應(yīng)力及熱應(yīng)變作用下，發(fā)生的疲勞。構(gòu)件中的裂紋體的擴(kuò)展模式主要有I型（張開(kāi)型），II 型（滑開(kāi)型），III 型（撕開(kāi)型）三種類型，其中以 I型（張開(kāi)型）最為危險(xiǎn)。2、簡(jiǎn)答1）疲勞斷口宏觀斷口和微觀斷口分別有什么特征？解：宏觀斷口有三個(gè)特征區(qū)：疲勞源、疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)、瞬斷區(qū)。疲勞源是疲勞裂紋萌生的策源地，多在機(jī)件表面常和缺口、裂紋等缺陷及內(nèi)部冶金 缺陷有關(guān)，比較光亮，表面硬度有所提高，可以是一個(gè)也可以是多個(gè)。疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)斷口較光滑并分布有貝文線，有時(shí)還有裂紋擴(kuò)展臺(tái)階，斷口光 滑是疲勞源區(qū)的連續(xù)，程度隨裂紋向前擴(kuò)展而逐漸

17、減弱，貝文線是最典型的 特征。瞬斷區(qū)斷口粗糙，脆性斷口呈結(jié)晶狀，韌性斷裂在心部平面應(yīng)變區(qū) 呈放射狀或人字紋，邊緣應(yīng)力區(qū)有剪切唇存在。一般在疲勞源對(duì)側(cè)。2）疲勞破壞的概念及特點(diǎn)在遠(yuǎn)低于材料強(qiáng)度極限的交變應(yīng)力作用下，材料發(fā)生破壞的現(xiàn)象。任何材料都會(huì)發(fā)生疲勞破壞，因此在設(shè)計(jì)零部件及工程結(jié)構(gòu)等時(shí)必須考慮到材料遭受疲勞破壞的時(shí)限，以免造成不必要的財(cái)產(chǎn)損失和人身傷亡事故。對(duì)于鋼材，在疲勞破壞之前并沒(méi)有明顯的變形，是一種突然發(fā)生的斷裂，斷口平直，屬于反復(fù)荷載作用下的脆性破壞。3）疲勞強(qiáng)度指標(biāo)及影響因素?疲勞強(qiáng)度是指材料在無(wú)限多次交變載荷作用而不會(huì)產(chǎn)生破壞的最大應(yīng)力，稱 為疲勞強(qiáng)度或疲勞極限。實(shí)際上，金屬材料

18、并不可能作無(wú)限多次交變載荷試 驗(yàn)。屈服強(qiáng)度?表面狀態(tài)；尺寸效應(yīng)；冶金缺陷；腐蝕介質(zhì)；溫度。第六章磨損性能面疲勞磨損，局部區(qū)域出現(xiàn)小片或者小塊材料剝落而產(chǎn)生的疲勞。2、簡(jiǎn)答1）簡(jiǎn)述常見(jiàn)的磨損類型和特點(diǎn)？如何提高材料的耐磨粒磨損抗力？解：常見(jiàn)的磨損類型和特點(diǎn)有粘著磨損，特點(diǎn)是機(jī)件表面有大小不等的結(jié)疤。磨粒磨損，摩擦面上有擦傷或明顯犁皺紋。3腐蝕磨損，氧化磨損， 磨損產(chǎn)物為氧化物如紅褐色的三氧化二鐵。 接觸疲勞磨損，出現(xiàn)許多豆?fàn)睢?貝殼狀 或不規(guī)則形狀的凹坑。提高磨粒磨損的抗力可以選用高硬度韌性好的材料或使用表面硬化的材料。2）磨損失效過(guò)程程分為三個(gè)階段。（1）跑合磨損階段新的摩擦副在運(yùn)行初期，由于

19、對(duì)偶表面的表面粗糙度值較大，實(shí)際接觸面積較小，接觸點(diǎn)數(shù)少而多數(shù)接觸點(diǎn)的面積又較大，接觸 點(diǎn)粘著嚴(yán)重，因此磨損率較大。但隨著跑合的進(jìn)行，表面微峰峰頂逐漸磨去，表面粗糙度值降低，實(shí)際接觸面積增大，接觸點(diǎn)數(shù)增多，磨損率降低，為穩(wěn)定磨損階段創(chuàng)造了條件。為了避免跑合磨損階段損壞摩擦副，因此跑合磨損階段多采取在空車或低負(fù)荷下進(jìn)行；為了縮短跑合時(shí)間，也可采用含添加劑和固體潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑材料，在一定負(fù)荷和較高速度下進(jìn)行跑合。跑合結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行清洗并換上新的潤(rùn)滑材料。（2）穩(wěn)定磨損階段這一階段磨損緩慢且穩(wěn)定，磨損率保持基本不變，屬正常工作階段，圖中相應(yīng)的橫坐標(biāo)就是摩擦副的耐磨壽命。（3）劇烈磨損階段經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)

20、定磨損后，由于摩擦副對(duì)偶表面間的間隙和表面形貌的改變以及表層的疲勞，其磨損率急劇增大，使機(jī)械效率下降、精度喪失、產(chǎn)生異常振動(dòng)和噪聲、摩擦副溫度迅速升高，最終導(dǎo)致摩擦 副完全失效。3）摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)表征材料磨損性能的參量為了反映零件的磨損，常常需要用一些參量來(lái)表征材料的磨損性能。常 用的參量有以下幾種：（1）磨損量 由于磨損引起的材料損失量稱為磨損量，它可通過(guò)測(cè)量長(zhǎng)度、 體積或質(zhì)量的變化而得到，并相應(yīng)稱它們?yōu)榫€磨損量、體積磨損量和質(zhì)量磨 損量。磨損率 以單位時(shí)間內(nèi)材料的磨損量表示，即磨損率l=dV /dt （V為磨損量,t為時(shí)間）。（3）磨損度以單位滑移距離內(nèi)材料的磨損量來(lái)表示，即磨損度 為滑移

21、距離）。（4）耐磨性 指材料抵抗磨損的性能，它以規(guī)定摩擦條件下的磨損率或 度的倒數(shù)來(lái)表示，即耐磨性 =dt/dV或dL/dV。（5）相對(duì)耐磨性指在同樣條件下，兩種材料（通常其中一種是標(biāo)準(zhǔn)試樣）的耐磨性之比值，即相對(duì)耐磨性 W= 試樣/標(biāo)樣。4）機(jī)械正 常的磨損過(guò)程有何特征，應(yīng)當(dāng)如何 控制各個(gè)階段。 答：機(jī)械正常磨損過(guò)程由三個(gè)階段組成：跑合階段，穩(wěn)定磨損階段，劇烈磨 損階段。在三個(gè)階段中，要盡量減少跑合階段，降低穩(wěn)定磨損階段的磨損率，延 長(zhǎng)穩(wěn)定磨損階段。控制劇烈磨損造成的危害。第七章高溫性能蠕變：金屬在恒溫、恒載荷下緩慢產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象。蠕變極限：金屬材料在高溫長(zhǎng)期載荷作用下對(duì)塑性變形抗力指標(biāo)

22、。持久強(qiáng)度：在規(guī)定溫度下，達(dá)到規(guī)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間而不發(fā)生斷裂的應(yīng)力值。應(yīng)力松弛：在規(guī)定溫度和初始應(yīng)力條件下，金屬材料中的應(yīng)力隨時(shí)間增加而減少 現(xiàn)象。2、簡(jiǎn)答1）蠕變隨時(shí)間的延續(xù)大致分 3個(gè)階段：初始蠕變或過(guò)渡蠕變，應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而增加，但增加的速度逐漸減 穩(wěn)態(tài)蠕變或定常蠕變，應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而勻速增加，這個(gè)階段較長(zhǎng)；加 速蠕變，應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而加速增加，直達(dá)破裂點(diǎn)。應(yīng)力越大，蠕變的總時(shí)間應(yīng)力值稱為該材料的長(zhǎng)期強(qiáng)度。2）高溫蠕變變形的機(jī)理有哪幾種？解：主要有位錯(cuò)滑移蠕變機(jī)理、擴(kuò)散蠕變機(jī)理、晶界滑動(dòng)蠕變機(jī)理、粘彈 性機(jī)理。第八章熱性能E=dV/dL熱（L容：在沒(méi)有相變或化學(xué)反應(yīng)的條件下，材料溫度升高1K時(shí)

23、所吸收的熱量稱為該材料的熱容。磨熱損膨脹:物體的體積或長(zhǎng)度隨溫度升高而增大的現(xiàn)象。差熱分析：在程序溫度控制下，測(cè)量試樣和參照物的溫度差隨溫度或時(shí)間的變化關(guān)系。Pb-S n合金熱導(dǎo)率：一定溫度梯度下，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位垂直面積的熱量。導(dǎo)溫系數(shù)：材料棒各點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化，截面上各點(diǎn)溫度的變化率。2、簡(jiǎn)答：1）簡(jiǎn)述熱容和熱膨脹的關(guān)系？解：固體材料受熱引起的容積膨脹是晶格振動(dòng)加劇的結(jié)果。晶格振動(dòng)的加劇 是原子（離子）熱運(yùn)動(dòng)能量的增大，升高單位溫度時(shí)能量的增量正是熱容。 兩者的比值接近于恒值。第九章磁性能磁化強(qiáng)度：物質(zhì)在磁場(chǎng)中被磁化的程度，單位體積內(nèi)磁矩的大小。飽和磁化強(qiáng)度：磁化強(qiáng)度的飽和值。的磁導(dǎo)率

24、表征磁介質(zhì)磁性的物理量。磁化率：表征物質(zhì)本身的磁化特性的物理量。剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度：去掉外加磁場(chǎng)后的磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁疇：磁矩方向相同的小區(qū)域。慢趨；膚效應(yīng)：3變磁化時(shí)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，使得磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度沿樣品界面嚴(yán)重不均勻，好像材料內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度被排斥到表面的現(xiàn)象。2、簡(jiǎn)答：1）物質(zhì)的磁性可分為幾類？各自的特點(diǎn)和區(qū)別？ 解：按磁化率分為三類：3抗磁性材料（2順磁性材料鐵磁性材料越短；應(yīng)力越小，蠕變的總時(shí)間越長(zhǎng)。但是每種材料都有一個(gè)最小應(yīng)力值， 應(yīng)力低于該值時(shí)不論經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間也不破裂，或者說(shuō)蠕變時(shí)間無(wú)限長(zhǎng)，這個(gè)材料性能學(xué)抗磁體磁化率為10A 6量級(jí)負(fù)數(shù)，附加磁矩與 方向相反，減弱磁場(chǎng)。順磁體磁化率為10 36量級(jí)正數(shù)，略微增強(qiáng)磁場(chǎng)。10鐵磁體在較弱的磁場(chǎng)下就能產(chǎn)生很大的磁化強(qiáng)度，磁化率為很大的正數(shù)， 且與外磁場(chǎng)非線性變化。2）簡(jiǎn)述常用的磁性材料分類及其主要特點(diǎn)。解：常用磁性材料分為軟磁材料和硬磁材料。軟磁材料矯頑力很小，磁滯 回線窄，磁滯損耗小。硬磁材料矯頑力大，磁滯回線寬，磁滯損耗大。第十章電性能電介質(zhì)：