工程材料力學性能(大四大補復習)

1、一，如何防止碳黑的產生？1，在進氣管、排氣管、滴液管加裝水冷裝置2,使用計算機對爐體氣氛中碳勢進行控制、使其低于碳黑出現(xiàn)極限二，試說明燃氣爐的節(jié)能措施1，利用廢氣余熱預熱空氣，預熱燃料，預熱空氣每提高100-150，節(jié)約燃料約5，連續(xù)爐可節(jié)約燃料50以上。2調節(jié)閥門，使爐膛氣壓為0，即無熱氣冒出浪費熱能，也沒有爐膛進入冷空氣的熱損失三、根據(jù)液體燃料，噴嘴的結構不同，可以有哪幾種方式進行霧化？試具體說明 根據(jù)噴嘴結構不同，可以有直流霧化、流股霧化相遇霧化、渦流霧化等幾種方式， 油股在噴嘴內可以進行一次霧化，也可以進行多次霧化。直流霧化就是空氣流股與油流股平行相遇，借二者的相對速度使油流霧化，流股

2、霧化就是空氣流股以一定角度與油流相遇，因而增加了沖擊作用面積，改善了霧化與混合條件，。渦流霧化是在接近流股出口附近噴射出具有較大速度的空氣旋轉渦流，與油流股相遇，使油流霧化?；旌媳容^激烈，火焰很短而擴張角很大。多次霧化型的噴嘴可以得到很好的霧化質量，使燃料容易完全燃燒。四】比較低溫井式電阻爐和中溫井式電阻爐的結構特點和選用。 低溫井式爐結構特點；有電風扇，料筐，導風筒，這些是為了增加低溫的對流傳熱。低溫退火，低溫回火，失效處理均可選用低溫井式爐。 中溫井式爐的結構特點；無電風扇料筐和導風裝置，多用于退火和淬火。五 ，比較井式氣體滲碳爐與低溫井式電阻爐結構的異同，比較兩者電扇的作用 兩者均有風扇

3、和料筐，爐體結構相同。低溫爐爐蓋在爐面以上，滲碳爐爐蓋為了密封在爐面以下，低溫爐料筐具有導流作用，有防止工件局部過熱的作用，滲碳爐爐罐是一個密封罐。六，什么叫W允？分兩種類型？舉一個例子。表面負荷應該有一個允許的數(shù)，稱為W允大小取決于元件材料和工作溫度。敞露型爐側墻的電熱元件和封閉型輻射管中的電熱元件七，比較三種傳熱方式的異同 三中傳熱均與溫差，傳熱面積、傳熱系數(shù)、傳熱時間成正比、不同的傳熱方式有不同的傳熱系數(shù)，不同的材料的傳熱系數(shù)差別很大，對流傳熱還與流體的流速、溫度、粘度有關、輻射傳熱還與材料的黑度、角度系數(shù)、表面粗糙度有關八，熱處理浴爐的浴劑有哪幾種？最常用的是哪一種？為什么？應用范圍的

4、是電極鹽浴還是電阻鹽浴爐，為什么？ 鉛浴劑，堿浴劑，鹽浴劑，油浴劑，最常用為鹽浴劑，因為鹽浴爐的高、中、低溫爐均勻性比較好。最廣泛的為電極鹽浴爐，應為它的高溫性能好，而電阻加熱爐主要是低溫性能好。 九，從加熱方式，性能與應用方面，說明電極鹽浴爐的特點？ 電極鹽浴爐高中低溫性能均好，加熱速度快，爐溫均勻性好，工件的氧化脫碳少，即能進行多種加熱工藝外還可以進行冷卻工藝，一般處理小型件。 十，說明電極鹽浴爐如何選用浴劑？ 爐溫要高于熔點，但也不能高出浴劑熔點太多，同時注意浴劑的毒性作用名詞解釋1，彈性比功；表示金屬吸收彈性變形功的能力2，滯彈性；式樣在彈性范圍內快速加載或卸載后，隨時間延長產生附加彈

5、性應變的現(xiàn)象。3，包伸格效應；金屬材料進過預先加載產生少量塑性變形1-4，卸載后在同向加載，規(guī)定殘余伸長應力增加彈性極限或屈服強度；反向加載，規(guī)定殘余伸長應力降低特別是彈性極限反向加載時幾乎降為0的現(xiàn)象稱為包申格效應4，塑性；金屬材料斷裂前發(fā)生塑性變形的能力； 脆性；材料在外力作用下僅產生很小的變形就斷裂破壞的性質 韌性；金屬材料斷裂前吸收塑性變形功和斷裂功的能力，或材料抵抗裂紋擴展的能力5，解理臺階；解理裂紋與螺型位錯相遇形成的臺階6，河流花樣；解理臺階沿裂紋前端滑動而相互匯合，同號臺階相互匯合長大，當匯合臺階高度足夠大時，便成為河流花樣。7，解理面；在解理斷裂中具有低指數(shù)，表面能低的晶體學

6、平面8，應力狀態(tài)軟性系數(shù)；材料MAX切應力與MAX正應力的比值，記做9，缺口效應；缺口材料在靜載荷作用下，缺口截面上的應力狀態(tài)發(fā)生變化，產生所謂的缺口效應10，缺口敏感度；金屬材料的缺口敏感性指標，用缺口式樣的抗拉強度與等載截面尺寸光滑式樣的抗拉強度的比值表示11,布式強度；用淬火鋼球或硬質合金球作壓頭，采用單位面積所承受的試驗力計算而得的硬度12，洛式硬度；采用金剛石圓錐體或小淬火鋼球作為壓頭，以測量壓痕深度所表示的硬度13，沖擊韌度；材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力14，沖擊吸收功AK；沖擊彎曲式樣變形和斷裂所消耗的功15，低溫脆性；體心立方晶體金屬及其合金或某些密排大方晶

7、體金屬及合金在試驗溫度低于某一溫度時，材料由韌性狀態(tài)轉變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)，沖擊吸收功明顯下降，斷口特征由纖維狀變?yōu)榻Y晶狀，即產生了低溫脆性16，韌脆轉變溫度；材料呈現(xiàn)低溫脆性的臨界轉變溫度17，低應力脆斷；高強度，超高強度鋼的機件在低于屈服強度的應力下產生的脆性斷裂18，張開型裂紋；拉應力垂直作用與裂紋擴張面，裂紋沿作用力方向張開，沿裂紋面擴展19，應力場；一個構件受力后，其內部各個點的應力具有方向和大小，并具連續(xù)稱為應力場 應變場；物體受外力時，內部的應變呈現(xiàn)某種分布狀態(tài)，將物體連同它內部的應變力分布狀況稱為應變場20.應力場強度因子KI；表示應力場的強弱程度，KI的大小直接影響應力場的大小21，

8、疲勞源；是疲勞裂紋萌生的策源地，一般在機件表面常和缺口，裂紋，刀痕，蝕抗相連22，疲勞條帶；疲勞裂紋擴展的第二階段的斷口特征是具有略呈彎曲并相互平行的的溝槽花樣，稱為疲勞條帶23，K；材料的疲勞裂紋擴展速率不僅與應力水平有關，而且與當時的裂紋尺寸有關24，應力腐蝕；金屬在拉應力的特定的化學介質共同作用下，經過一段時間后產生的低應力脆斷現(xiàn)象。25，白點；當鋼中含有過量的氫時，隨著溫度降低氫在鋼中的溶解度減小。如果過飽和的氫氣未能擴撒逸出，便聚集在某些缺陷處而形成氫分子。此時，氫的體積發(fā)生急劇膨脹，內壓力很大足以將金屬局部撕裂，而形成微裂紋。26，氫致延滯斷裂；由于氫的作用而產生的延滯斷裂現(xiàn)象稱為

9、氫延滯斷裂27，磨損；機件表面相互接觸并產生相對運動，表面逐漸由微小顆粒分離出來形成磨屑，使表面材料逐漸損失，造成表面損傷的現(xiàn)象28，接觸疲勞；兩接觸面做滾動或滾動加滑動摩擦時，在應變壓力長期作用下，材料表面因疲勞損傷導致局部區(qū)域產生小片金屬剝落而使材料損失的現(xiàn)象29，蠕變；金屬材料在長時間的恒溫，恒載荷作用下緩慢地產生塑性變形的現(xiàn)象30，等強溫度；晶粒強度與晶界強度相等的溫度31，蠕變極限；在高溫長時間載荷作用下不致產生過量塑性變形的抗力指標32，持久強度極限；在高溫長時載荷作用下的斷裂強度，33，約比溫度；T/Tm，試驗溫度T與金屬熔點TM的比值34，應力松弛；在規(guī)定溫度和初始應力條件下，

10、金屬材料中的應力隨時間增加而減小的現(xiàn)象稱為應力松弛一，試述韌性斷裂與脆性斷裂區(qū)別，為什么脆性斷裂危險？1斷裂過程不同；韌性斷裂前發(fā)生明顯宏觀塑性變形，裂紋擴展緩慢；脆性斷裂時突然發(fā)生的斷裂，斷裂前無明顯征兆基本不發(fā)生塑性變形，2，斷口特征不同；韌性斷口纖維狀，灰暗色，低碳鋼韌性斷裂斷口纖維區(qū)，放射區(qū)，剪切唇三個區(qū)域組成；脆性斷裂面與正應力垂直，斷口平齊光亮，常呈反射狀或結晶狀 由于脆性斷裂時突然發(fā)生的斷裂，斷裂前基本不發(fā)生塑性變形無明顯征兆，因而危害性大二，剪切斷裂和理解斷裂都是穿晶斷裂，為什么性質完全不同？ 剪切斷裂時材料在切應力作用下沿滑移面分離而造成的斷裂，一般為韌性斷裂；而理解斷裂是在

11、正應力作用下以極快的速率沿一定晶體學平面產生的穿晶斷裂，通常為脆性斷裂。三，何為拉伸口斷口三要素？影響宏觀拉伸斷口性狀的因素有哪些？ 宏觀斷口呈杯錐形，由纖維區(qū)，反射區(qū)，剪切唇三個區(qū)域組成，即為斷口特征三要素。三區(qū)域的形態(tài)，大小和相對位置，因式樣形狀，尺寸，和金屬材料的性能以及實驗溫度，加載速率和受力狀態(tài)不同而變化。一般地，材料強度大，塑性小，放射區(qū)比例大，式樣尺寸大，放射去增大明顯，而纖維區(qū)變化不大四試說明布氏硬度。洛式硬度的實驗原理1，布氏原理 在直徑D的鋼球上，加一定負荷F，壓入被測金屬表面，保持規(guī)定的時間卸除壓力，根據(jù)金屬表面壓痕的陷凹面積計算應力值，以此值作為硬度大小的計量指標優(yōu)；1

12、所得壓痕面積較大，硬度值能反映金屬較大范圍的平均性能，不受個別組成相及微小不均勻性的影響 2，實驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定，實驗數(shù)據(jù)從小到大可以統(tǒng)一起來2，洛式硬度原理 采用金鋼石圓錐體或小淬火鋼珠球做壓頭以測量壓痕深度表示材料的硬度值優(yōu)；1操作簡單迅速，硬度值可直接讀出 2，壓痕小，可在工件上進行實驗 3，采用不同標尺測各種軟硬不同的金屬和厚薄不一的試件，廣泛用于熱處理質量檢驗缺；1壓痕小，代表性差，重復性差 2，不同標尺測得的硬度值彼此無聯(lián)系，不能直接比較 3，維氏硬度原理；以兩相對夾角為136°的金鋼石四棱錐作為壓頭，計算單位面積所承受的實驗力四，試說明低溫脆性的物理本質及影響因素？物理本質；

13、宏觀上對于那些有低溫脆性現(xiàn)象的材料，它們的屈服強度會隨溫度的降低急劇增加，而斷裂強度隨溫度的降低而變化不大。當溫度降低到某一溫度時，屈服強度增大到高于斷裂強度時，在這個溫度下材料的屈服強度比斷裂強度大，因此材料在受力是還未發(fā)生屈服便斷裂了，材料顯示脆性。從微觀機制來看低溫脆性與位錯在晶體點陣中運動的阻力有關，當溫度降低時，位錯運動阻力增大，原子熱激活能力下降，因此材料屈服強度增加。影響因素1化學成分 1間隙固溶元素增加，Tk增加.置換固溶元素影響不明顯 2，雜志元素，S,P等，使鋼的韌性下降，Tk增大 3，C含量增大，TK增大，MN含量增大，TK減少，NI增大，TK減少2，晶體結構 BCC晶格

14、金屬及其合金存在明顯低溫脆性3顯微組織 1晶粒尺寸增大，韌性減少，TK增大 2，金相組織；低碳鋼，韌性由差到好 M鋼中殘余增加，韌性增加五，影響KIC的冶金因素 內因；1化學成分，2基體相結構和晶粒大小，3雜志及第二相，4顯微組織 外因；1溫度，2應變速率六，式術疲勞宏觀斷口具有三個形貌不同的區(qū)域-疲勞層，疲勞區(qū)，斷裂區(qū) 1疲勞源是疲勞裂紋萌生的策源地，疲勞源區(qū)的光亮度最大，因為這里在整個裂紋壓穩(wěn)擴過程中斷面不斷摩擦擠壓，故顯示光亮平滑，另外疲勞源的貝紋線細小2，疲勞區(qū)是疲勞裂紋亞穩(wěn)擴展所形成的斷口區(qū)域，是判斷疲勞斷裂的重要特征依據(jù)，特征是；斷口貝紋線是由載荷變動引起的3，瞬段區(qū)是裂紋最后失穩(wěn)

15、快速擴展所形成的區(qū)域。其斷口比疲勞區(qū)粗糙，脆性材料為結晶狀斷口，韌性材料為纖維斷口七，簡述金屬產生應力腐蝕的條件及機理 1產生條件；應力工作應力或殘余應力特定的化學介質，合金材料 2，機理；處于鈍化狀態(tài)的金屬在拉應力作用下，裂紋尖端地區(qū)產生局部塑形變形，滑移臺階在表面零頭時，鈍化膜破壞，顯露出新鮮表面，這個新鮮表面在電解質溶液中成為陽液，其余具有鈍化膜的金屬表面為陰極，形成微電池，陽極的不斷溶解在表面形成蝕坑。拉應力進一步在蝕坑或原有裂紋尖端形成應力集中，是陽極電位，加速陽極金屬溶解，如果裂紋尖端的應力集中始終存在，那么微電池反應不斷進行，鈍化膜不斷恢復，裂紋將向縱深擴展。八，式術疲勞裂紋形成機理及防止疲勞裂紋萌生的一些方法 宏觀疲勞紋是由圍觀裂紋的形成，長大及連接而成，微觀裂紋由不均勻的局部滑移和顯微開裂引起，主要有表面滑移開裂，第二項夾雜物開裂；晶界或亞晶界開裂 1，滑移帶開裂產生裂紋 金屬在循環(huán)應力長期作