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《材料性能学》第三章作业参考答案

《材料性能学》上海交通大学出版社部分课后答案

《材料性能学》第三章作业参考答案

第三章作业参考答案

1. 根据双原子模型发展的断裂强度理论模型为:

E m s

a0

1/2

2 1011 2 = 10 2.510

1/2

4 1010(Pa)=40(GPa)

计算时量纲要一致。

3. 韧性断裂是指断裂前有明显塑性变形的一种断裂模式,断裂强度高于材料的屈服强度。宏观上断口灰暗呈纤维状。微观上韧性断裂必然包括微观裂纹的稳态生长过程,主要包括微孔聚集生长,也可能包括解理方式生长。

4. 金属材料的脆性断裂是指断裂前无明显塑性变形的一种断裂方式,一旦材料中萌生裂纹即迅速发生失稳扩展,宏观上断口光亮呈结晶状。微观上主要以解理台阶和河流花样为主,也包括一些沿晶断裂方式。

5. 低温脆性是材料屈服强度随温度下降急剧增加的结果。材料的屈服强度 s随温度下降升高较快,但材料的断裂强度 f却随温度的变化较小,因为热激活对裂纹扩展的力学条件没有显著作用。屈服强度 s和断裂强度 f两条曲线相交于一点,交点对应的温度即为TK。

《材料性能学》第三章作业参考答案

因为晶体金属材料的屈服强度主要与位错阻力有关。位错阻力来源于点阵摩擦阻力和位错间的交互作用力。前者对温度非常敏感,而后者对温度的敏感程度

较弱。因此金属中位错运动主要来自P-N力时,如BCC金属,其低温脆性现象突出;而金属中滑移体系多,位错运动阻力主要来自林位错时,如FCC金属,则其低温脆性现象不太突出。

10. 根据测试结果,作图如下,从图中可知:2)韧-脆转变温度FTE=10oC; 3)该材料在-10oC时的冲击功约为12J, 基本满足设计安全要求,安全裕度约20%。

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