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材料性能学作业 (2)

1.与单晶体相比,多晶体变形有哪些特点?
多晶金属材料由于各晶粒的位向不同和晶界的存在,其塑性变形有以下特点:
① 多晶体各晶粒变形的不同时性和不均匀性
位向有利的晶粒先塑变,各晶粒处组织性能不同,要求塑变的临界切应力不同,表现为不同时性和不均匀性。

② 各晶粒变形相互协调与制约
各晶粒塑变受塑变周围晶粒牵制,不可无限制进行下去,晶界对位错的阻碍,必须有5个以上滑移系方可协调发展。

2.金属材料的应变硬化有何实际意义?
材料的应变硬化性能,在材料的加工和应用中有十分明显的实用价值。

在加工方面,利用应变硬化和塑性变形的合理配合,可使使塑性变形均匀进行,保证冷变形工艺顺利实施;另外,低碳钢切削时,容易产生粘刀现象,且表面加工质量差。

如果切削加工前进行冷变形降低塑性,改善机械加工性能;在材料应用方面,应变硬化使材料具一定的抗偶然过载能力,以免薄弱处无限塑性变形;应变硬化也是一种强化金属的手段,尤其是适用不能热处理的材料。

3.一个典型拉伸试样的标距为50mm ,直径为13mm ,实验后将试样对接起来以重现断裂时的外形,试问:
(1)若对接后的标距为81mm ,伸长率是多少?
(2)若缩颈处最小直径为6.9mm 则断面收缩率是多少?
(1) 008150100%100%62%50
K L L L δ--=⨯=⨯= (2) 2200200
44100%100%71.8%4
K
K d d A A d A ππψπ--=⨯=⨯= 4.有一材料E=2×1011N/m2,γ=8N/m 。

试计算在7×107N/m2的拉应力作用下,该材料中能扩展的裂纹之最小长度是多少?
即求理论断裂强度 ()11422
7222108 2.0710710s
c c E a m γπσπ-⨯⨯⨯===⨯⨯⨯
5.推导颈缩条件、颈缩时的工程应力
()()()11,00
n n n n n F KAe F A e dF Ke dA KAne de
LA L dL A dA LA AdL LdA dLdA dL dA de L A
dF Ke Ade KAne de n e --==+=++=+++∴==-=⇒-+=⇒=载荷为瞬时截面积和真应变的函数
对上式全微分。

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