裂纹扩展是断续的,通过主裂纹前方萌生新裂纹核,长大并与主裂纹连接起来实现。
5疲劳失效过程可分为哪几个阶段?简述各阶段的机制及提高材料疲劳抗力的主要方法。答:(1)疲劳失效过程可分为两个阶段,即裂纹萌生、裂纹扩展以及断裂。(2)裂纹萌生的机理:疲劳裂纹由不均匀滑移和显微开裂引起,主
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要方式有:表面滑移带开裂;第二相、夹杂物与基体界面或夹杂物本身开裂;晶界或亚晶界处开裂。循环载荷作用下,形成驻留滑移带,随着滑移带在表面加宽的过程出现挤出脊和侵入沟,引起应力集中。裂纹扩展的机理:分为两个阶段,即扩展一阶段是沿着最大切应力方向向内扩展,扩展二阶段是沿垂直拉应力方向向前扩展形成主裂纹,直至最后形成剪切唇。(3)提高疲劳抗力的主要方法:
①将材料进行次载锻炼和间歇效应,降低温度,减少腐蚀,可提高材料的疲劳强度,延长疲劳寿命;
②表面应仔细加工,尽量减少刀痕、擦伤或大的缺陷,以及尽量降低尺寸效应;
③提高机件表面塑性抗力(强度和硬度),降低表面的有效拉应力,如采用表面喷丸及滚压、表面热处理和化学热处理、符合强化等措施,可抑制材料表面疲劳裂纹的萌生和扩展有效的提高疲劳强度。
④进行固溶强化、细晶强化、弥散强化处理,减少非金属夹杂物及冶金缺陷,提高组织均匀性,可提高材料形变抗力和疲劳强度。
8试述应力集中和应力比对疲劳寿命和疲劳强度的影响规律。答:
应力集中处是机件最薄弱的地方,易形成裂纹,是疲劳源的萌生处。应力集中越大,材料疲劳强度越低,疲劳寿命也就越短;反之,
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应力集中越小,材料疲劳强度越高,疲劳寿命也就越长。应力比rσmi
σmax。疲劳强度随应力比的增加而增加,疲劳寿
命也之增长。第五次作业(P122)
第六章1名词解释2磨损有哪几种类型?举例说明它们产生的条件、磨损过程及表面损伤形貌。答:磨损可分为4类:粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损及麻点疲劳磨损(接触疲劳)。(1)粘着磨损1)产生条件:摩擦副相对滑动速度小,接触面氧化薄膜脆弱,润滑条件差,以及接触应力大的滑动摩擦条件下。2)磨损过程:(P111页最后一个自然段)3)表面损伤形貌:机件表面有大小不等的结疤。(2)磨料磨损1)产生条件:摩擦副的一方表面存在坚硬的细微凸起或在接触面间存在硬质粒子(从外界进入或从表面剥落)时产生的磨损。2)磨损过程:(P113页倒数第二自然段)3)表面损伤r