金属力学性能及其应用（山东联盟）第二章测试_智慧树知到答案2021年

第二章 金属在其它静加载下的力学性能：很多机件或工具在实际服役时，承受弯矩，扭矩或轴向压力作用。 ①扭转；②弯曲；③压缩；④硬度。2.1应力状态软性系数:应力状态软性系数：一种标志应力状态的方法。 a.当α越大时，最大切应力越大，表示应力状态越软，金属越易塑性变形，然后韧性断裂。 b.当α越小时，最大正应力越大，表示应力状态越硬，金属越易产生脆性断裂。
2.2压缩和弯曲:弯曲试验的特点及应用： 1、①脆性材料过硬，难以加工成拉伸试样。②弯曲试样不存在拉伸时F6试样偏斜对试样结果的影响，弯曲试验常用测定铸铁等脆性材料的断裂强度。 2、试样截面应力分布不均匀，表面应力最大。可比较渗碳层和表面淬火层等热处理件的质量和性能。 3.弯曲试验不易使塑性好的金属断裂。测力学指标仍采用拉伸试验。 4.金属拉伸试验的力学性能指标和公式，也适于压缩试验。 5.载荷-变形曲线：塑性及断裂形态等存在差别。
2.3扭转:1、扭转的应力状态软性参数大，α=0.8； 可用以评定那些在伸时呈现脆性的淬火结构钢和工具钢的塑性。 2、因为扭转试验时试样截面压力分布不均匀，表面最大，越往心部越小。不能显示金属的体积缺陷，但对表面硬化层及表面缺陷的反应敏感。可对各种表面强化工艺进行研究和检查机件热处理的表面质层。 3、圆柱试样扭转，整个长度上塑变均匀，不产生颈缩。可精确评定伸拉时出现颈缩的高塑性金属材料的变形能力和形变抗力。 4、扭转试样正应力和切应力大体相等。而生产上大多材料τc>tf。 扭转试验是测定这些材料切断强度最可靠的方法。 5、∵扭转塑性材料断裂而与轴线垂直，断口平整，有回旋状塑变痕迹，脆性材料断裂面与轴线成45°，呈螺旋状。 根据最终断裂方式是正断还是切断可判断材料性能对断裂的影响。
2.4缺口效应:1、金属材料存在缺口时，其力学性能与无缺口时不同，使材料变脆。 2、从广义上讲，截面急剧变化，均可视作缺口，如机件F0轴肩、螺纹、油孔、倒角、退刀槽及焊缝等。另外，材料内部的组织不均匀，夹杂物，第二相，晶界，亚晶界。以及表面或内部裂纹也有类似缺口的作用。 3、提高形变速率或降低温度，也促进材料变脆。
2.5缺口试样在静载荷下的力学性能:缺口敏感性：金属材料因存在缺口造成三向应力状态和应力应变集中而变脆的倾向。 缺口敏感性试验： 1、静载荷试验：（1）静拉伸试验（2）偏斜试验（3）静弯曲试验 2、冲击载荷试验 压缩和扭转对缺口影响不显著。
2.6布氏硬度:（1）用直径为D的淬火钢球或硬质含量球，以一定大小的载荷P压入试样表面。 （2）经规定的保持时间后，卸除载荷。 （3）测量压痕直径d，求得压痕球形面积F。 （4）单位压缩面积所承受的平均压力大小，定义为布氏硬度。
2.7洛氏硬度:测量压痕的深度，以深度的大小表示材料的硬度值。
2.8维氏硬度+显微硬度:1、试验原理： （1）与布氏硬度相同；（2）用相对面间夹角为136°的金刚石皿棱锥压头。（3）表面压出一个底面为正方形的正四棱锥压痕。 2、计算公式： 压痕面积F=d²/2sin68° HV=P/F=P*2sin68°/d²=1.6544p/d²=0.1841p/d² kg/min² 式中：P——载荷kg，d——压痕对角线长度mm。 3、表示方法： （1）试验载荷有5、10、20、30、50、100（kg）六种。 （2）硬度值+HV+载荷+保荷时间。如：640HV30/20 （3）一般为HV640（不标单位）。 4、特点： （1）由于压入角不变，则载荷可任意选择。 （2）不同载荷的硬度值可比较。 （3）测定较麻烦，制样需优先测d。

[单选题]关于压缩试验，以下说法正确的是（ ）
压缩试验常用试样常为板状试样
拉伸时塑性很好的材料容易产生断裂
脆性材料在压缩时容易产生正断
单向压缩试验的应力状态软性系数比拉伸的应力状态软
答案：单向压缩试验的应力状态软性系数比拉伸的应力状态软
[单选题]对于弯曲试验，以下说法错误的是（ ）
弯曲试样表面应力最小，可较灵敏地反映材料表面缺陷
抗弯强度是灰铸铁的重要力学性能指标
弯曲试验主要测定脆性或低塑性材料的抗弯强度
弯曲试验试样形状简单、操作方便
答案：弯曲试样表面应力最小，可较灵敏地反映材料表面缺陷
[单选题]关于缺口试样的应力分布，以下说法正确的是（ ）
轴向应力在缺口根部最大
横向拉应力是由于材料轴向收缩引起的
理论应力集中系数与缺口几何形状有关，与材料性质无关
轴向应力取决于材料的种类
答案：轴向应力在缺口根部最大
[单选题]以下属于缺口效应的是（ ）
引起应力集中
能够强化金属
提高塑性材料的塑性
增大脆性材料强度
答案：引起应力集中
[单选题]以下不属于机件主要失效形式的是（ ）。
弯曲
磨损
腐蚀
断裂
答案：弯曲