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本学期材料性能学作业及答案第一次作业P3637
第一章1名词解释4、决定金属屈服强度的因素有哪些？答：内在因素：金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。外在因素：温度、应变速率和应力状态。
10、将某材料制成长50mm，直径5mm的圆柱形拉伸试样，当进行拉伸试验时塑性变形阶段的外力F与长度增量ΔL的关系为：
FN60008000100001200014000
ΔL1
254575115
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求该材料的硬化系数K及应变硬化指数
。解：已知：L050mm，r25mm，F与ΔL如上表所示，由公式（工程应力）σFA0（工程应变）εΔLL0A0πr2可计算得：A0196350mm2σ13055768，ε100200，σ24074357，ε200500，σ35092946，ε300900，σ46111536，ε401500，σ57130125，ε502300，又由公式（真应变）el
LL0l
1ε，（真应力）Sσ（1ε），计算得：e100199，S13116883，e200489，S24278075，e300864，S35551311，e401402，S47028266，e502076，S58770053，又由公式SKe
，即lgSlgK
lge，可计算出K12379×103，
03521。
11、试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；而脆
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性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。韧性断裂：是断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂特征：断裂面一般平行于最大切应力与主应力成45度角。断口成纤维状（塑变中微裂纹扩展和连接），灰暗色（反光能力弱）。断口三要素：纤维区、放射区、剪切唇这三个区域的比例关系与材料韧断性能有关。脆性断裂：断裂前基本不发生塑性变形的，突发的断裂。特征：断裂面与正应力垂直，断口平齐而光滑，呈放射状或结晶状。注意：脆性断裂也产生微量塑性变形。断面收缩率小于5％为脆性断裂，大于5％为韧性断裂。14、通常纯铁的rs2Jm2，E2×105MPa，a025×1010m，试求其理论断裂强度σm。解：由公式σm（Ersa0）12，可得σm40×104MPa。15、若一薄板内有一条长3mm的裂纹，且a03×108mm，试求脆性断裂时断裂应力σc（设σmE102×105MPa）。解：由公式σmσcaa012，a为σc对应的裂纹半长度，即a15mm，σc282845MPa
17、断裂强度σc与抗拉强度σb有何区别？
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答：σc是材料裂纹产生失稳扩展的断裂强度，在应力r