材料性能學(xué)復(fù)習(xí)題

適用于材料成型與控制工程專業(yè)

一、填空

1、σe表示材料的彈性極限

；σp表示材料的比例極限

；σs表示材料的屈服強(qiáng)度

；σb表示材料的抗拉強(qiáng)度。

2、斷口的三要素是

纖維區(qū)、放射區(qū)

和

剪切唇

。微孔聚集型斷裂的微觀特征是

韌窩

；解理斷裂的微觀特征主要有

解理臺階

和

河流和舌狀花樣

；沿晶斷裂的微觀特征為

晶粒狀

斷口和

冰糖塊狀

斷口。

3、應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)α值越大，表示應(yīng)力狀態(tài)越

軟，材料越容易產(chǎn)生

塑性變形和延性斷裂

。為測量脆性材料的塑性，常選用應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)α值

大的實(shí)驗(yàn)方法，如

壓縮

等。

4、在扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中，塑性材料的斷裂面與試樣軸線

垂直，斷口

平齊，這是由

切

應(yīng)力造成的切

斷；脆性材料的斷裂面與試樣軸線

450角，這是由

正

應(yīng)力造成的正

斷。與靜拉伸試樣的宏觀斷口特征

相反。

5、材料截面上缺口的存在，使得缺口根部產(chǎn)生

應(yīng)力集中

和

雙（三）向應(yīng)力，試樣的屈服強(qiáng)度

升高，塑性

降低。

6、低溫脆性常發(fā)生在具有

體心立方或密排六方

結(jié)構(gòu)的金屬及合金中，而在面心立方

結(jié)構(gòu)的金屬及合金中很少發(fā)現(xiàn)。

7、在平面應(yīng)變斷裂韌性KIC

測試過程中，對試樣的尺寸為，其中B、a、（W-a）分別是三點(diǎn)彎曲試樣的厚度、裂紋長度和韌帶長度，σs是材料的屈服強(qiáng)度；這樣要求是為了保證裂紋尖端處于

平面應(yīng)變

和

小范圍屈服

狀態(tài)；平面應(yīng)變狀態(tài)下的斷裂韌性KIC

小于

平面應(yīng)力狀態(tài)下的斷裂韌性KC。

8、按斷裂壽命和應(yīng)力水平，疲勞可分為

高周疲勞

和

低周疲勞

；疲勞斷口的典型特征是

疲勞條紋（貝紋線）。

9、對材料的磨損，按機(jī)理可分為

粘著

磨損，磨粒

磨損，疲勞

磨損、腐蝕

磨損、沖蝕磨損和微動(dòng)磨損等形式。

10、材料的拉伸力學(xué)性能，包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和實(shí)際斷裂強(qiáng)度等強(qiáng)度指標(biāo)和延伸率

和

斷面收縮率等塑性指標(biāo)。

12、彈性滯后環(huán)是由于材料的加載線和卸載線不重合而產(chǎn)生的。對機(jī)床的底座等構(gòu)件，為保證機(jī)器的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，材料的彈性滯后環(huán)越大

越好；而對彈簧片、鐘表等材料，要求材料的彈性滯后環(huán)越小

越好。

13、材料的斷裂按斷裂機(jī)理分可分為微孔聚集型斷裂，解理斷裂

和

沿晶

斷裂；按斷裂前塑性變形大小分可分為延性

斷裂和

脆性

斷裂

14、在扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中，塑性材料的斷裂面與試樣軸線垂直

；脆性材料的斷裂面與試樣軸線成450角。

15、根據(jù)外加應(yīng)力的類型及其與裂紋擴(kuò)展面的取向關(guān)系，裂紋擴(kuò)展的基本方式有_張開型(Ⅰ型)裂紋擴(kuò)展__、滑開型(Ⅱ型)裂紋擴(kuò)展和撕開型(Ⅲ型)裂紋擴(kuò)展_三類。

16、根據(jù)構(gòu)件的受力狀態(tài)，環(huán)境敏感斷裂可分為應(yīng)力腐蝕開裂，腐蝕疲勞，腐蝕磨損和

微動(dòng)磨損等四類

17、材料的韌性是表征材料在外力作用下，從變形到斷裂全過程中吸收塑性變形功和斷裂功的能力。根據(jù)試樣形狀和加載速率，材料的韌性可分為光滑試樣的靜力韌性、缺口

試樣的沖擊韌性和裂紋

試樣的斷裂韌性。

18、應(yīng)力強(qiáng)度因子反映了裂紋尖端區(qū)域應(yīng)力場的強(qiáng)度，它綜合反映了_外加應(yīng)力_和裂紋位置、_長度_對裂紋尖端應(yīng)力場強(qiáng)度的影響。

19、對于材料的靜拉伸實(shí)驗(yàn)，在整個(gè)拉伸過程中的變形分為彈性變形、塑性變形和__斷裂_三個(gè)階段，塑性變形又可分為_屈服____、均勻塑性變形和__不均勻集中塑性變形_三個(gè)階段。

20、材料塑性的評價(jià)，在工程上一般以光滑圓柱試樣的拉伸伸長率和_斷面收縮率_作為塑性性能指標(biāo)。常用的伸長率指標(biāo)有_最大應(yīng)力下非比例伸長率_、最大應(yīng)力下總伸長率和最常用的_斷后伸長率_三種。

二、判斷題：

1）構(gòu)件的剛度Q與材料的彈性模量E成正比，而與構(gòu)件的橫截面積A成反比。（×）

2）對機(jī)床的底座等構(gòu)件，為保證機(jī)器的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，材料的彈性滯后環(huán)越大越好；而對彈簧片、鐘表等材料，要求材料的彈性滯后環(huán)越小越好。（√）

3）Bauschinger效應(yīng)是指經(jīng)過預(yù)先加載變形，然后再反向加載變形時(shí)材料的彈性極限升高的現(xiàn)象。（×）

4）鑒于彎曲試驗(yàn)的特點(diǎn)，彎曲試驗(yàn)常用于鑄鐵、硬質(zhì)合金等韌性材料的性能測試。（×）

5）在韌性材料的沖擊試樣斷口上，裂紋會(huì)在距缺口一定距離的試樣內(nèi)部萌生，而不是在缺口根部。（√）

6）利用雙原子模型計(jì)算出的材料理論斷裂強(qiáng)度比實(shí)際值高出1~3個(gè)數(shù)量級，這是因?yàn)樵撚?jì)算模型不正確。（×）。

7）材料的低周疲勞行為，常通過S-N曲線來表示。（×）

8）奧氏體不銹鋼在硝酸鹽溶液溶液中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。（×）

9）晶粒與晶界兩者強(qiáng)度相等的溫度，稱為等強(qiáng)溫度。（√）

10）應(yīng)力松弛是指高溫服役的零件或材料在應(yīng)力保持不變的條件下，其中的應(yīng)變自行降低的現(xiàn)象。（×）

1、磨損包括三個(gè)階段，這三個(gè)階段中均能觀察到摩擦現(xiàn)象，最后發(fā)生疲勞韌脆性斷裂。（×）

2、應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)越大，最大切應(yīng)力分量越大，表示應(yīng)力狀態(tài)越軟，材料越易于產(chǎn)生塑性變形；反之，應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)越小，表示應(yīng)力狀態(tài)越硬，則材料越容易產(chǎn)生脆性斷裂。（√）

3、斷裂δ判據(jù)是裂紋開始擴(kuò)展的斷裂判據(jù)，而不是裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的斷裂判據(jù)，顯然，按這種判據(jù)設(shè)計(jì)構(gòu)件是偏于保守的。（√）

4、測量陶瓷、鑄鐵的沖擊吸收功時(shí)，一般采用夏比U型缺口試樣，很少采用X型及無缺口沖擊試樣。（×）

5、應(yīng)力腐蝕斷裂速度遠(yuǎn)大于沒有應(yīng)力時(shí)的腐蝕速度，又遠(yuǎn)小于單純力學(xué)因素引起的斷裂速度。（√）

6、工程設(shè)計(jì)和材料選用中一般以工程應(yīng)力、工程應(yīng)變?yōu)橐罁?jù)；但在材料科學(xué)研究中，真應(yīng)力與真應(yīng)變具有更重要的意義。（√）

7、同一材料用不同的硬度測定方法所測得的硬度值是不相同的，且完全不可以互相轉(zhuǎn)換。（×）

8、缺口使塑性材料得到“強(qiáng)化”，因此，可以把“缺口強(qiáng)化”看作是強(qiáng)化材料的一種手段，提高材料的屈服強(qiáng)度。（×）

9、接觸疲勞過程是在純滾動(dòng)的條件下產(chǎn)生的材料局部破壞，也經(jīng)歷了裂紋形成與擴(kuò)展兩個(gè)階段。（×）

10、疲勞強(qiáng)度屬于強(qiáng)度類力學(xué)性能指標(biāo)，是屬于高溫拉伸的力學(xué)性能指標(biāo)。（×）

二、選擇題：

1）拉伸試樣的直徑一定，標(biāo)距越長則測出的斷面收縮率會(huì)（C）。

a)

越高；b)

越低；c)

不變；d)

無規(guī)律可循

2）材料的彈性比功，可通過（B）來得到提高。

a)

提高抗拉強(qiáng)度、降低彈性模量；b)

提高彈性極限、降低彈性模量；

c)

降低彈性極限、降低彈性模量；d)

降低彈性極限、提高彈性模

3）單向壓縮條件下的應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)為（D）。

a)

0.5；b)

1.0；c)

0.8；d)

2.0

4）從化學(xué)鍵的角度看，一價(jià)鍵材料的硬度變化規(guī)律是（A）。

a)

離子鍵＞金屬鍵＞氫鍵；b)

離子鍵＞氫鍵＞金屬鍵；

c)

氫鍵＞金屬鍵＞離子鍵；d)

金屬鍵＞離子鍵＞氫鍵

5）HRC是（D）的一種表示方法。

a)

維氏硬度；b)

努氏硬度；c)

肖氏硬度；d)

洛氏硬度

6）在缺口試樣的沖擊實(shí)驗(yàn)中，缺口試樣的厚度越大，試樣的沖擊韌性越（C）、韌脆轉(zhuǎn)變溫度越（）。

a)

大、高；b)

小、低；c)

小、高；d)

大、低

7）I型（張開型）裂紋的外加應(yīng)力與裂紋面（B）；而II型（滑開型）裂紋的外加應(yīng)力與裂紋面（）。

a)

平行、垂直；b)

垂直、平行；c)

成450角、垂直；d)

平行、成450角

8)

平面應(yīng)變條件下裂紋尖端的塑性區(qū)尺寸（B）平面應(yīng)力下的塑性區(qū)。

a)

大于；b)

小于；

c)

等于；

d)

不一定

9）對稱循環(huán)應(yīng)力的應(yīng)力比R為（C）。

a)

0；b)

1；

c)

-1；

d)

∞

10）KISCC表示材料的（C）。

a)

斷裂韌性；b)

沖擊韌性；c)

應(yīng)力腐蝕破裂門檻值；d)

應(yīng)力場強(qiáng)度因子

11）黃銅容易在（C）溶液中發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。

a)

熱堿溶液；b)

氯化物溶液；c)

氨水溶液；d)

硝酸鹽溶液

12）蠕變是指材料在（B）的長期作用下發(fā)生的塑性變形現(xiàn)象。

a)

恒應(yīng)變；b)

恒應(yīng)力；c)

恒加載速率；d)

恒定頻率

13）Tts表示給定溫度T下，恰好使材料經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間t發(fā)生斷裂的（B）。

a)

蠕變極限；b)

持久強(qiáng)度；c)

高溫強(qiáng)度；d)

抗拉強(qiáng)度

14）與干摩擦相比，加入潤滑劑后摩擦副間的摩擦系數(shù)將會(huì)（B）。

a)

增大；b)

減小；c)

不變；d)

不一定

1、形變強(qiáng)化是材料的一種特性，是下列（C）階段產(chǎn)生的現(xiàn)象。

A、彈性變形；

B、沖擊變形；

C、均勻塑性變形；

D、屈服變形。

2、缺口引起的應(yīng)力集中程度通常用應(yīng)力集中系數(shù)表示，應(yīng)力集中系數(shù)定義為缺口凈截面上的（A）與平均應(yīng)力之比。

A、最大應(yīng)力；

B、最小應(yīng)力；

C、屈服強(qiáng)度；

D、抗拉強(qiáng)度。

3、因相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的磨損分為三個(gè)階段：（A）、穩(wěn)定磨損階段和劇烈磨損階段。

A、磨合階段；

B、疲勞磨損階段；C、輕微磨損階段；D、不穩(wěn)定磨損階段。

4、在拉伸過程中，在工程應(yīng)用中非常重要的曲線是（B）。

A、力—伸長曲線；

B、工程應(yīng)力—應(yīng)變曲線；

C、真應(yīng)力—真應(yīng)變曲線。

5、韌度是衡量材料韌性大小的力學(xué)性能指標(biāo)，是指材料斷裂前吸收（A）的能力。

A、塑性變形功和斷裂功；

B、彈性變形功和斷裂功；

C、彈性變形功和塑性變形功；

D、塑性變形功。

6、蠕變是材料的高溫力學(xué)性能，是緩慢產(chǎn)生（B）直至斷裂的現(xiàn)象。

A、彈性變形；

B、塑性變形；

C、磨損；

D、疲勞。

7、缺口試樣中的缺口包括的范圍非常廣泛，下列（C）可以稱為缺口。

A、材料均勻組織；B、光滑試樣；C、內(nèi)部裂紋；D、化學(xué)成分不均勻。

8、最容易產(chǎn)生脆性斷裂的裂紋是（A）裂紋。

A、張開；

B、表面；

C、內(nèi)部不均勻；

D、閉合。

9、空間飛行器用的材料，既要保證結(jié)構(gòu)的剛度，又要求有較輕的質(zhì)量，一般情況下使用（C）的概念來作為衡量材料彈性性能的指標(biāo)。

A、楊氏模數(shù)；

B、切變模數(shù)；

C、彈性比功；

D、比彈性模數(shù)。

10、KⅠ的腳標(biāo)表示I型裂紋，I型裂紋表示（A）裂紋。

A、張開型；

B、滑開型；

C、撕開型；

D、組合型。

11、拉伸試樣的直徑一定，標(biāo)距越長則測出的抗拉強(qiáng)度會(huì)（C）。

a)

越高；b)

越低；c)

不變；d)

無規(guī)律可循

12、與維氏硬度值可以互相比較的是（A）。

a)

布氏硬度；b)

洛氏硬度；c)

莫氏硬度；d)

肖氏硬度

13、扭轉(zhuǎn)加載的應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)（A）單向拉伸的應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)。

a)

大于；b)

小于；c)

等于；d)

無關(guān)系

14、雙原子模型計(jì)算出的材料理論斷裂強(qiáng)度比實(shí)際值高出1~3個(gè)數(shù)量級，是因?yàn)椋–）。

a)

模型不正確；b)

近似計(jì)算太粗太多；c)

實(shí)際材料有缺陷；d)

實(shí)際材料無缺陷

15、平面應(yīng)變條件下裂紋尖端的塑性區(qū)尺寸（B）平面應(yīng)力下的塑性區(qū)。

a)

大于；b)

小于；

c)

等于；

d)

不一定

16、在研究低周疲勞中，常通過控制（B）的方式進(jìn)行。

a)

應(yīng)力；

b)

應(yīng)變；c)

時(shí)間；d)

頻率

17、⊿Kth表示材料的（B）。

a)

斷裂韌性；

b)

疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值；c)

應(yīng)力腐蝕破裂門檻值；d)

應(yīng)力場強(qiáng)度因子

18、奧氏體不銹鋼在（B）溶液中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。

a)

熱堿溶液；

b)

氯化物溶液；c)

氨水溶液；d)

硝酸鹽溶液

19、細(xì)晶強(qiáng)化是非常好的強(qiáng)化方法，但不適用于（A）。

a)

高溫；b)

中溫；c)

常溫；d)

低溫

三、名詞解釋：

1、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。

2、滯彈性：快速加載或卸載后，材料隨時(shí)間的延長而產(chǎn)生的附加彈性應(yīng)變的性能。

3、剛度：在彈性變形范圍內(nèi)，構(gòu)件抵抗變形的能力。

4、彈性不完整性：彈性變形時(shí)加載線與卸載線不重合、應(yīng)變落后于應(yīng)力的現(xiàn)象。

5、形變強(qiáng)化：材料發(fā)生屈服應(yīng)變后，屈服應(yīng)力隨屈服應(yīng)變增加而增大的現(xiàn)象。

6、等強(qiáng)溫度：晶粒與晶界強(qiáng)度相等的溫度。

7、摩擦：兩個(gè)相互接觸的物體在外力作用下發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)或有相對運(yùn)動(dòng)趨勢，接觸面上具有阻止相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢的作用，這種現(xiàn)象稱為摩擦。

8、規(guī)定非比例伸長應(yīng)力與彈性極限

1)規(guī)定非比例伸長應(yīng)力，即試驗(yàn)時(shí)非比例伸長達(dá)到原始標(biāo)距長度規(guī)定的百分比時(shí)的應(yīng)力，表示此應(yīng)力的符號附以角注說明。

2)彈性極限是材料由彈性變形過渡到彈—塑性變形時(shí)的應(yīng)力，應(yīng)力超過彈性極限以后材料便開始產(chǎn)生塑性變形。

9、低溫脆性：當(dāng)試驗(yàn)溫度低于某一溫度時(shí)，材料由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。

10、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。該溫度即韌脆轉(zhuǎn)變溫度。

11、韌性斷裂與裂紋尖端張開位移

韌性斷裂是材料斷裂前及斷裂過程中產(chǎn)生明顯宏觀塑性變形的斷裂過程。

裂紋體受載后，在裂紋尖端沿垂直裂紋方向所產(chǎn)生的位移，稱為裂紋尖端張開位移。

12、變動(dòng)載荷與疲勞強(qiáng)度

變動(dòng)載荷是指載荷大小，甚至方向隨時(shí)間變化的裁荷。

疲勞強(qiáng)度為在指定疲勞壽命下，材料能承受的上限循環(huán)應(yīng)力，疲勞強(qiáng)度是保證機(jī)件疲勞壽命的重要材料性能指標(biāo)。

13、靜力韌度與疲勞裂紋擴(kuò)展速率

通常將靜拉伸的σ-ε曲線下包圍的面積減去試樣斷裂前吸收的彈性能定義為靜力韌度，它是派生的力學(xué)性能指標(biāo)。

疲勞裂紋擴(kuò)展速率指的是疲勞裂紋亞穩(wěn)擴(kuò)展階段的速率．該階段是疲勞過程第Ⅱ階段，是材料整個(gè)疲勞壽命的主要組成部分。

四、簡答題：

1、簡述洛氏硬度試驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

答：洛氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是：

（1）因有硬質(zhì)、軟質(zhì)兩種壓頭，故適于各種不同硬質(zhì)材料的檢驗(yàn)，不存在壓頭變形問題。

（2）因?yàn)橛捕戎悼蓮挠捕葯C(jī)的表盤上直接讀出，故測定洛氏硬度更為簡便迅速，工效高。

（3）對試件表面造成的損傷較小，可用于成品零件的質(zhì)量檢驗(yàn)。

（4）因加有預(yù)載荷，可以消除表面輕微的不平度對試驗(yàn)結(jié)果的影響。

洛氏硬度的缺點(diǎn)是：

（1）洛氏硬度存在人為的定義，使得不同標(biāo)尺的洛氏硬度值無法相互比較，不象布氏硬度可以從小到大統(tǒng)一起來。

（2）由于壓痕小，所以洛氏硬度對材料組織的不均勻性很敏感，測試結(jié)果比較分散，重復(fù)性差，因而不適用具有粗大組成相(如灰鑄鐵中的石墨片)或不均勻組織材料的硬度測定。

2、與純機(jī)械疲勞相比，腐蝕疲勞有何特點(diǎn)？

答：與純機(jī)械疲勞相比，在水介質(zhì)中的腐蝕疲勞具有以下的特點(diǎn)：

(1)

在腐蝕疲勞的S~N曲線上，沒有像大氣疲勞那樣具有水平線段，即不存在無限壽命的疲勞極限值。即使交變應(yīng)力很低，只要循環(huán)次數(shù)足夠大，材料總會(huì)發(fā)生斷裂。

(2)

腐蝕疲勞極限與靜強(qiáng)度之間沒有直接的關(guān)系。

(3)

在大氣環(huán)境中，當(dāng)加載頻率小于1000Hz時(shí)，頻率對疲勞極限基本上無影響。但腐蝕疲勞對加載頻率十分敏感，頻率越低，疲勞強(qiáng)度與壽命也越低。

(4)

腐蝕疲勞條件下裂紋極易萌生，故裂紋擴(kuò)展是疲勞壽命的主要組成部分。而大氣環(huán)境下，光滑試樣的裂紋萌生是疲勞壽命的主要部分。

3、與常溫下力學(xué)性能相比，金屬材料在高溫下的力學(xué)行為有哪些特點(diǎn)？

答：與常溫下力學(xué)性能相比，金屬材料在高溫下的力學(xué)行為有如下的特點(diǎn)：

（1）材料在高溫下將發(fā)生蠕變現(xiàn)象。即在應(yīng)力恒定的情況下，材料在應(yīng)力的持續(xù)作用下不斷地發(fā)生變形。

（2）材料在高溫下的強(qiáng)度與載荷作用的時(shí)間有關(guān)了。載荷作用的時(shí)間越長，引起一定變形速率或變形量的形變抗力及斷裂抗力越低。

（3）材料在高溫下工作時(shí)，不僅強(qiáng)度降低，而且塑性也降低。應(yīng)變速率越低，載荷作用時(shí)間越長，塑性降低得越顯著。因而在高溫下材料的斷裂，常為沿晶斷裂。

（4）在恒定應(yīng)變條件下，在高溫下工作的材料還會(huì)應(yīng)力松弛現(xiàn)象，即材料內(nèi)部的應(yīng)力隨時(shí)間而降低的現(xiàn)象。

4、控制摩擦磨損的方法有哪些？

答：對材料的摩擦磨損，其控制方法如下：

（1）潤滑劑的使用：在相對運(yùn)動(dòng)的摩擦接觸面之間加入潤滑劑，使兩接觸表面之間形成潤滑膜，變干摩擦為潤滑劑內(nèi)部分子間的內(nèi)摩擦，從而達(dá)到減少摩擦表面摩擦、降低材料磨損的目的。

（2）摩擦材料的選擇：根據(jù)摩擦的具體工況(載荷、速度、溫度、介質(zhì)等)，選擇合理的摩擦副材料（減摩、摩阻、耐磨），也可達(dá)到降低材料摩擦磨損的目的。

（3）材料的表面改性和強(qiáng)化：利用各種物理的、化學(xué)的或機(jī)械的工藝手段如機(jī)械加工強(qiáng)化處理、表面熱處理、擴(kuò)散處理和表面覆蓋處理，使材料表面獲得特殊的成分、組織結(jié)構(gòu)與性能，以提高材料的耐磨性能。

5、影響材料低溫脆性的因素有哪些？

解：○1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低溫脆性?！?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)，組織不同的剛，索氏體最佳?！?溫度，在某一范圍內(nèi)碳鋼和某些合金可能出現(xiàn)藍(lán)脆。○5加載速率，提高加載速率韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高?！?試樣形狀和尺寸，缺口曲率半徑越小，韌脆轉(zhuǎn)變溫度越高。

6、解釋形變強(qiáng)化的概念，并闡述其工程意義。

答：拉伸試驗(yàn)中，材料完成屈服應(yīng)變后，隨應(yīng)變的增加發(fā)生的應(yīng)力增大的現(xiàn)象，稱為形變強(qiáng)化。材料的形變強(qiáng)化規(guī)律，可用Hollomon公式S=Kεn描述。

形變強(qiáng)化是金屬材料最重要的性質(zhì)之一，其工程意義在于：

1）形變強(qiáng)化可使材料或零件具有抵抗偶然過載的能力，阻止塑性變形的繼續(xù)發(fā)展，保證材料安全。

2）形變強(qiáng)化是工程上強(qiáng)化材料的重要手段，尤其對于不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化的材料，形變強(qiáng)化成為提高其強(qiáng)度的非常重要的手段。

3）形變強(qiáng)化性能可以保證某些冷成形如冷拔線材和深沖成形等工藝的順利進(jìn)行。

8、簡述布氏硬度試驗(yàn)方法的原理、計(jì)算方法和優(yōu)缺點(diǎn)。

答：a)

測試原理：用一定的壓力P將直徑為D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓入試樣表面，保持規(guī)定的時(shí)間后卸除壓力，于是在試件表面留下壓痕（壓痕的直徑和深度分別為d和h）。布氏硬度用單位壓痕表面積A上所承受的平均壓力表示。

b)

計(jì)算方法：

c)

優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：1)

分散性小，重復(fù)性好，能反映材料的綜合平均性能。

2)

可估算材料的抗拉強(qiáng)度。

缺點(diǎn)：1)

不能測試薄件或表面硬化層的硬度。

2)

試驗(yàn)過程中，常需要更換壓頭和實(shí)驗(yàn)載荷，耗費(fèi)人力和時(shí)間。

9、解釋平面應(yīng)力和平面應(yīng)變狀態(tài)，并用應(yīng)力應(yīng)變參數(shù)表述這兩種狀態(tài)。

答：對薄板，由于板材較薄，在厚度方向上可以自由變形，即0zs=。這種只在兩個(gè)方向上存在應(yīng)力的狀態(tài)稱為平面應(yīng)力。

對厚板，由于厚度方向變形的約束作用，使得ｚ方向不產(chǎn)生應(yīng)變，即0ze=，這種狀態(tài)稱為平面應(yīng)變。

10、什么是低溫脆性？并闡述低溫脆性的物理本質(zhì)。

答：材料因溫度的降低由韌性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔?，沖擊吸收功明顯下降，斷裂機(jī)理由微孔聚集型變?yōu)榇┚Ы饫?，斷口特征由纖維狀變?yōu)榻Y(jié)晶狀的現(xiàn)象，稱為低溫脆性或冷脆。

低溫脆性是材料屈服強(qiáng)度隨溫度的下降而急劇增加、但材料的斷裂強(qiáng)度σf卻隨溫度變化較小的結(jié)果。

112、簡述缺口的兩個(gè)效應(yīng)，并畫出厚板缺口拉伸時(shí)彈性狀態(tài)下的應(yīng)力分布圖。

13、簡述氫脆的類型及其特征。

14、簡述韌性斷裂和脆性斷裂，并畫出典型宏觀韌性斷口示意圖，并標(biāo)注各區(qū)名稱。

答：韌性斷裂：①明顯宏觀塑性變形；②裂紋擴(kuò)展過程較慢；

③斷口常呈暗灰色、纖維狀。④塑性較好的金屬材料及高分子材料易發(fā)生韌斷。

脆性斷裂：①無明顯宏觀塑性變形；②突然發(fā)生，快速斷裂；

③斷口宏觀上比較齊平光亮，常呈放射狀或結(jié)晶狀。④淬火鋼、灰鑄鐵、玻璃等易發(fā)生脆斷。

15、描述典型疲勞斷口的特征，畫出典型疲勞斷口示意圖，并標(biāo)注各區(qū)名稱。

答：典型疲勞斷口具有3個(gè)特征區(qū)：疲勞源、疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)、瞬斷區(qū)。

16、簡述缺口的三個(gè)效應(yīng)是什么?

答：(1)缺口造成應(yīng)力應(yīng)變集中，這是缺口的第一個(gè)效應(yīng)。(2)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)。(3)缺口使塑性材料強(qiáng)度增高，塑性降低，這是缺口的第三個(gè)效應(yīng)。

17、應(yīng)力腐蝕斷裂的定義和腐蝕斷裂形態(tài)是什么。

答：應(yīng)力腐蝕斷裂是指金屬材料在拉應(yīng)力和特定介質(zhì)的共同作用下所引起的斷裂。金屬發(fā)生應(yīng)力腐蝕時(shí)，僅在局部區(qū)域出現(xiàn)從表及里的裂紋．裂紋的共同特點(diǎn)是在主干裂紋延伸的同時(shí)，還有若干分支同時(shí)發(fā)展．裂紋的走向宏觀上與拉應(yīng)力方向垂直．微觀斷裂機(jī)理一般為沿晶斷裂，也可能為穿晶解理斷裂或二者的混合．?dāng)嗔驯砻婵梢姷健澳酄罨印钡母g產(chǎn)物及腐蝕坑。

六、計(jì)算題：

1、利用Hollomon公式S=Kεn，推導(dǎo)應(yīng)力-應(yīng)變曲線上應(yīng)力達(dá)到最大值時(shí)開始產(chǎn)生頸縮的條件。

解：應(yīng)力－應(yīng)變曲線上的應(yīng)力達(dá)到最大值時(shí)開始頸縮。在應(yīng)力－應(yīng)變曲線的最高點(diǎn)處有：,其中P和S分別是試樣截面積為A時(shí)的載荷和真應(yīng)力。

由于頸縮開始前試樣的變形是均勻分布的，所以有試樣的體積不變，即lA=常數(shù)，或Adl+ldA=0。并考慮到應(yīng)變的定義，可得：

由dP=0可得：

e

所以

這就是頸縮判據(jù)。說明頸縮開始于應(yīng)變強(qiáng)化速率dS/dε與真應(yīng)力相等的時(shí)刻。

由Hollomon公式S=Kεn和應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)n的定義得出：

將頸縮條件代入上式，得：

n

=

εb

（1分）

說明在頸縮開始時(shí)的真應(yīng)變在數(shù)值上與應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)n相等。

2、已知某構(gòu)件中存在長度為2a0的中心穿透裂紋，構(gòu)件材料的斷裂韌性為、疲勞裂紋擴(kuò)展的門檻值為。若該構(gòu)件在最大應(yīng)力為σ的脈動(dòng)應(yīng)力下工作，且。試用疲勞裂紋擴(kuò)展速率的表達(dá)式，推導(dǎo)該構(gòu)件的剩余疲勞壽命Nc。

解：對具有中心穿透裂紋的構(gòu)件。由于構(gòu)件在最大應(yīng)力為σ的脈動(dòng)應(yīng)力下工作，所以

；且由于，故可以利用Paris公式計(jì)算構(gòu)件的剩余壽命。

中心裂紋的初始長度為a0；而最終裂紋長度可根據(jù)求得：，即

根據(jù)Paris公式，而，則有：

所以：

對上式進(jìn)行積分，當(dāng)m=2時(shí)，有：

當(dāng)m≠2時(shí)，有：

3、對質(zhì)點(diǎn)均勻分布的兩相合金，如質(zhì)點(diǎn)間距為λ，試用無限大板中心貫穿裂紋（裂紋長度為2a）延長線上的應(yīng)力場強(qiáng)度分布公式、虎克定律ε=σ/E、最大均勻真應(yīng)變εb和應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)n，推導(dǎo)材料斷裂韌性KIC的表達(dá)式。

解：已知材料為含有均布第二相質(zhì)點(diǎn)的兩相合金，質(zhì)點(diǎn)間距為lλ，物體受力后裂紋頂端出現(xiàn)一塑性區(qū)，隨著外力增加，塑性區(qū)增大，當(dāng)塑性區(qū)與裂紋前方的第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)相遇時(shí)，即塑性區(qū)尺寸

時(shí)，質(zhì)點(diǎn)與基體界面開裂形成孔洞?？锥磁c裂紋之間的材料好像一個(gè)小的拉伸試樣。當(dāng)這個(gè)小拉伸試樣斷裂時(shí)，裂紋便開始向前擴(kuò)展，此時(shí)的KI因子就是材料的斷裂韌性KIC。

裂紋頂端塑性區(qū)內(nèi)的應(yīng)力為材料的屈服強(qiáng)度。彈性區(qū)內(nèi)的應(yīng)力分布為。根據(jù)虎克定律在彈性區(qū)與塑性區(qū)的交界處，即l點(diǎn)，應(yīng)變?yōu)?/p>

圖1

Krafft斷裂模型

假定裂紋頂端與孔洞之間的小試樣的斷裂條件與單向拉伸時(shí)的斷裂條件相同。當(dāng)塑性區(qū)內(nèi)的應(yīng)變達(dá)到單向拉伸頸縮時(shí)的應(yīng)變時(shí)，即最大的均勻真應(yīng)變be時(shí)，小試樣便出現(xiàn)塑性失穩(wěn)。

于是，裂紋擴(kuò)展的臨界條件就是塑性區(qū)的應(yīng)變ye達(dá)到該材料的最大均勻真應(yīng)變。而=n（n為應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)）。因此，裂紋擴(kuò)展的臨界條件為：

pl

所以，微孔集聚型斷裂的斷裂韌性為：

4、有一大型板件，材料的σ0.2=1200MPa，KIc=115MPa*m1/2，探傷發(fā)現(xiàn)有20mm長的橫向穿透裂紋，若在平均軸向拉應(yīng)力900MPa下工作，試計(jì)算KI及塑性區(qū)寬度R0，并判斷該件是否安全？

解：由題意知穿透裂紋受到的應(yīng)力為σ=900MPa

根據(jù)σ/σ0.2的值，確定裂紋斷裂韌度KIC是否休要修正

因?yàn)棣?σ0.2=900/1200=0.75>0.7，所以裂紋斷裂韌度KIC需要修正

對于無限板的中心穿透裂紋，修正后的KI為：

（MPa*m1/2）

塑性區(qū)寬度為：

=0.004417937(m)=

2.21(mm)

比較K1與KIc：

因?yàn)镵1=168.13（MPa*m1/2）

KIc=115（MPa*m1/2）

所以：K1>KIc，裂紋會(huì)失穩(wěn)擴(kuò)展,所以該件不安全。

7、一塊含有長為16mm中心穿透裂紋[KⅠ=

σ(πa)1/2]的鋼板，受到350MPa垂直于裂紋平面的應(yīng)力作用。（1）如果材料的屈服強(qiáng)度是1400MPa，求塑性區(qū)尺寸和裂紋頂端應(yīng)力場強(qiáng)度因子值；（2）試與第1題相比較，對應(yīng)力場強(qiáng)度因子進(jìn)行塑性修正的意義。

解：已知：

a=8mm=0.008m,σ=350

MPa,KⅠ=σ(πa)1/2

（1）σ/σs=350/1400

0.6，KⅠ=σ(πa)1/2=350×(3.14×0.008)1/2=55.5（MPa·m1/2）

R0=1/(2.828π)×(KⅠ/σs)2

=1/(2.828π)(55.5/1400)2=0.00017m=0.17mm

（2）第1題中σ/σs大于0.6，裂紋尖端不但有彈性變形，而且會(huì)有塑性變形，不符合彈性力學(xué)理論，如不進(jìn)行修正，計(jì)算所得數(shù)值會(huì)與實(shí)際不符。

9、已知某材料的γs＝2J/m2，E＝2×105MPa，2.5×10-10m，(1)如存在0.8mm長的的垂直拉應(yīng)力的橫向穿透裂紋（可視為無限寬薄板），求該材料的裂紋擴(kuò)展的臨界應(yīng)力。(2)求這種材料的理論斷裂強(qiáng)度，并結(jié)合(1)題，討論理論斷裂強(qiáng)度和實(shí)際斷裂強(qiáng)度。

解：(1)已知2＝0.8mm=0.0008m=8×10-4m

σc=

（Eγs/)1/2=[2×105×106×2/(4×10-4)]1/2=3.16×107Pa=

31.6

MPa

(2)

σm=（Eγs/)1/2=[2×105×106×2/(2.5×10-10)]1/2=

4×1010Pa=

4×104MPa

理論斷裂強(qiáng)度認(rèn)為材料中沒有任何缺陷，根據(jù)原子間的結(jié)合力計(jì)算斷裂強(qiáng)度；而實(shí)際材料中已經(jīng)存在裂紋，當(dāng)平均應(yīng)力還很低時(shí)，裂紋尖端的應(yīng)力集中已達(dá)到很高值，從而使裂紋快速擴(kuò)展并導(dǎo)致脆性斷裂。實(shí)際斷裂強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于理論斷裂強(qiáng)度。

10、某壓力容器受到升壓降壓交變應(yīng)力△σ＝120MPa作用，計(jì)算得知該容器允許的臨界裂紋長度2ac＝125mm，檢查發(fā)現(xiàn)該容器有一長度2a＝42mm的周向穿透裂紋，假設(shè)疲勞裂紋擴(kuò)展符合Paris公式，假設(shè)疲勞擴(kuò)展系數(shù)C＝2×10－10，n＝3，試計(jì)算該容器的疲勞壽命？

解：設(shè)裂紋為無線大板穿透裂紋，則

由Paris公式得

解得

N=301611、有一材料，模量E＝200GPa,單位面積的表面能γS＝8

J/m2,試計(jì)算在70MPa的拉應(yīng)力作用下，該裂紋的臨界裂紋長度？若該材料裂紋尖端的變形塑性功γP＝400

J/m2，該裂紋的臨界裂紋長度又為多少？[利用格里菲斯公式和奧羅萬修正公式計(jì)算]

解：由格里菲斯公式得

由奧羅萬修正公式得

12、馬氏體時(shí)效鋼的屈服強(qiáng)度是2100MPa，斷裂韌度66MPa·m1/2，用這種材料制造飛機(jī)起落架，最大設(shè)計(jì)應(yīng)力為屈服強(qiáng)度的70％，若可檢測到的裂紋長度為2.5mm，試計(jì)算其應(yīng)力強(qiáng)度因子，判斷材料的使用安全性。[提示：假設(shè)存在的是小的邊緣裂紋，采用有限寬板單邊直裂紋模型，2b>>a;

若存在的是穿透裂紋，則應(yīng)用無限大板穿透裂紋模型計(jì)算]

解：

14、對靜載拉伸實(shí)驗(yàn)，試根據(jù)體積不變條件及延伸率、斷面收縮率的概念，推導(dǎo)均勻變形階段材料的延伸率δ與斷面收縮率ψ的關(guān)系式。

解：在均勻變形階段，由變形前后體積不變的條件可得：

于是，可推出材料的延伸率δ與斷面收縮率ψ間的關(guān)系：

yd-=+

或yyd-

上式表明，在均勻變形階段δ恒大于ψy。

15、有一大型厚板構(gòu)件制造時(shí)，出現(xiàn)了中心穿透裂紋，若2a＝2mm，在工作應(yīng)力σ＝1000MPa下工作，應(yīng)該選什么材料的σ0.2與KIC配合比較合適?

已知構(gòu)件材料經(jīng)不同熱處理后的σ0.2與KIC值列于下表：

σ0.2/MPa

1100

1200

1300

1400

1500

KIC/

MPa*m1/2

解：

已知工作應(yīng)力σ＝1000MPa；裂紋長度為2a=2mm，于是a=1mm=0.001m。構(gòu)件為大型厚板結(jié)構(gòu)，屬平面應(yīng)變。（1）

對屈服強(qiáng)度為1100

MPa、斷裂韌性為110

MPa*m1/2的材料，因＝1000／1100＝0.91＞0.5，于是裂紋前端的應(yīng)力強(qiáng)度因子KI為：

＝60.65

MPa*m1/2＜110

MPa*m1/2

因此選用該材料是安全的。（3分）

（2）對屈服強(qiáng)度為1200

MPa、斷裂韌性為95

MPa*m1/2的材料，因＝1000／1200＝0.83＞0.6，于是裂紋前端的應(yīng)力強(qiáng)度因子KI為：

＝59.79

MPa*m1/2＜95

MPa*m1/2

因此選用該材料是安全的。（3分）

（3）對屈服強(qiáng)度為1300

MPa、斷裂韌性為75

MPa*m1/2的材料，因＝1000／1300＝0.77＞0.5，于是裂紋前端的應(yīng)力強(qiáng)度因子KI為：

＝59.22

MPa*m1/2＜75

MPa*m1/2

因此選用該材料是安全的。（3分）

（4）對屈服強(qiáng)度為1400

MPa、斷裂韌性為60

MPa*m1/2的材料，因＝1000／1400＝0.71＞0.5，于是裂紋前端的應(yīng)力強(qiáng)度因子KI為：

＝58.74

MPa*m1/2＜60

MPa*m1/2

因此選用該材料是安全的。（3分）

（5）對屈服強(qiáng)度為1500

MPa、斷裂韌性為55

MPa*m1/2的材料，因＝1000

／1500＝0.67＞0.5，于是裂紋前端的應(yīng)力強(qiáng)度因子KI為：

＝58.38

MPa*m1/2＞55

MPa*m1/2

因此選用該材料是不安全的。

1、某一高強(qiáng)鋼在化學(xué)介質(zhì)和外加載荷的共同作用下，常發(fā)生低應(yīng)力脆斷。試從斷口和電化學(xué)的角度，闡述如何區(qū)分鋼的應(yīng)力腐蝕與氫致延滯斷裂。

斷裂源位置

宏觀特征

微觀特征

二次裂紋

應(yīng)力腐蝕破裂

在表面上

顏色較暗

有腐蝕產(chǎn)物

較多

氫

脆

在表面下

斷口光亮

無腐蝕產(chǎn)物

很少

答：a)

斷口特征：

13、已知由某種鋼材制作的大型厚板結(jié)構(gòu)（屬平面應(yīng)變），承受的工作應(yīng)力為σ=560MPa，板中心有一穿透裂紋（），裂紋的長度為2a=6mm，鋼料的性能指標(biāo)如下表所示：

σ=560MPa，板中心有一穿透裂紋（aKIps=），裂紋的長度為2a=6mm，鋼料的性能指標(biāo)如下表所示：

溫度（℃）

σS（MPa）

KIC（MPa*m1/2）

1000

900

0

800

700

150

試求：a）該構(gòu)件在哪個(gè)溫度點(diǎn)使用時(shí)是安全的？

b）該構(gòu)件在0℃和50℃時(shí)的塑性區(qū)大小R。

c）用作圖法求出該材料的低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度TK。

其中已知：（平面應(yīng)力）；（平面應(yīng)變）

（平面應(yīng)力）；（平面應(yīng)變）

解：已知σ=560MPa

裂紋長度為2a=6mm，于是a=0.003mm；

構(gòu)件為大型厚板結(jié)構(gòu)，屬平面應(yīng)變。

a)

在-50℃下，＝560／1000＝0.56<0.6，于是有：

因此在-50℃下是不安全的。

在-30℃下，＝560／900＝0.62>0.6，于是有：

因此在-30℃下是不安全的。

在0℃下，＝560／800＝0.70>0.6，于是有：

因此在0℃下是安全的。

在50℃下，＝560／700＝0.80>0.6，于是有：

因此在50℃下是安全的。

該構(gòu)件在0℃、50℃下是安全的。

b)

在0℃下，KI＝56.88

MPa*m1/2，σS=800MPa，所以有：

在50℃下，KI＝57.78

MPa*m1/2，σS=700MPa，所以有：

c)

由，可求出斷裂應(yīng)力為p。

將裂紋長度、不同溫度下的屈服強(qiáng)度和斷裂韌性代入上式得：

-50℃，σcs＝306.5MPa

-30℃，σc＝497MPa

0℃，σc＝886MPa

50℃，σc＝1455MPa

（2分）

利用不同的屈服強(qiáng)度σss和斷裂強(qiáng)度σc

s與溫度作圖，如下圖：

由圖可見T~sσs和T~σcs兩條曲線相交于-7℃，于是該材料的低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度為-7℃。

5、有一軸件平行軸向工作應(yīng)力150MPa，使用中發(fā)現(xiàn)橫向疲勞脆性正斷，斷口分析表明有25mm深度的表面半橢圓疲勞區(qū)，根據(jù)裂紋a/c可以確定φ=1，測試材料的σ0.2=720MPa，試估算材料的斷裂韌度KIC為多少？

解：

因?yàn)棣?σ0.2=150/720=0.208<0.7，所以裂紋斷裂韌度KIC不需要修正

對于無限板的中心穿透裂紋，修正后的KI為：

KIC=Yσcac1/2

對于表面半橢圓裂紋，Y=1.1/φ=1.1

所以，KIC=Yσcac1/2=1.1=46.229（MPa*m1/2）

{已知平面應(yīng)變修正公式為：KⅠ=Y

σ(a)1/2/[1-0.056(Yσ/σs)2]1/2,R0=1/(2.828π)×(KⅠ/σs)2)

}

σ0.2/MPa

1300

1400

1500

KⅠc/（MPa·m1/2)

0MPa的應(yīng)力下工作．對下列材料應(yīng)選哪一種?

解：σ/σs=1000/1300，1000/1400，1000/1500均大于0.6，所以必需進(jìn)行塑性區(qū)修正。

由KⅠ=1.1

σ(πa)1/2/Φ得Y=1.1

(π)1/2/Φ所以修正后的KⅠ=1.1

σ(πa)1/2/[Φ2-0.212(σ/σs)2]1/2

（1）KⅠ=1.1

σ(πa)1/2/[Φ2-0.212(σ/σs)2]1/2

=1.1×1000×(3.14×0.001)1/2/[1.19-0.212(1000/1300)2]1/2

=59.75

MPa·m1/2

（2）KⅠ=1.1

σ(πa)1/2/[Φ2-0.212(σ/σs)2]1/2

=1.1×1000×(3.14×0.001)1/2/[1.19-0.212(1000/1400)2]1/2

=59.23

MPa·m1/2

（3）KⅠ=1.1

σ(πa)1/2/[Φ2-0.212(σ/σs)2]1/2

=1.1×1000×(3.14×0.001)1/2/[1.19-0.212(1000/1500)2]1/2

=58.91

MPa·m1/2

將三者列表比較：

σ/MPa

1000

σ0.2/MPa

1300

1400

1500

KⅠc/（MPa·m1/2)

KⅠ/（MPa·m1/2)

59.75

59.23

58.91

可見應(yīng)選第一種材料。

8、一塊含有長為16mm中心穿透裂紋[KⅠ=

σ(πa)1/2]的鋼板，受到350MPa垂直于裂紋平面的應(yīng)力作用。（1）如果材料的屈服強(qiáng)度分別是1400Mpa和385

MPa，求裂紋頂端應(yīng)力場強(qiáng)度因子值；（2）試比較和討論上述兩種情況下，對應(yīng)力場強(qiáng)度因子進(jìn)行塑性修正的意義。

解：已知：

a=8mm=0.008m,σ=350

MPa,KⅠ=σ(πa)1/2

（1）σ/σs=350/1400

0.6，KⅠ=σ(πa)1/2=350×(3.14×0.008)1/2=55.5（MPa·m1/2）

σ/σs=350/385

0.6，所以必須進(jìn)行塑性區(qū)修正，Y=

(π)1/2

KⅠ=Y

σ(a)1/2/[1-0.056(Yσ/σs)2]1/2=σ(πa)1/2/[1-0.056π(σ/σs)2]1/2

=350×(3.14×0.008)1/2/[1-0.056π(350/385)2]1/2=60（MPa·m1/2）

（2）比較列表如下：

σ/MPa

350

σ0.2/MPa

1400

KⅠ/（MPa·m1/2)

55.5

σ/σs=350/385

0.6，裂紋尖端不但有彈性變形，而且會(huì)有塑性變形，不符合彈性力學(xué)理論，如不進(jìn)行修正，計(jì)算所得數(shù)值會(huì)與實(shí)際不符。