材料结构与性能1

《材料结构与性能》读书报告

问题：一.名词解释

1.弹性形变：材料在受到外力作用的时候会产生形变，在外力达到一定值之前材料的形变是可以恢复的，当消除外力，材料会还原为原来的形状，这类形变称为弹性形变。

2.滞弹性：对于理想固体，施加应力会立即引起弹性应变，一旦应力消除，应变也随之消除。其内部分子或原子偏移中心位置的位移是瞬时发生的，应力消除时又回到其原来位置。对于实际的固体，位移的往返需要一定的时间。无机固体与金属的这种与时间有关的弹性称为滞弹性。

3.粘弹性：材料的粘弹性是指材料既有粘性又有弹性的性质。

4.应变蠕变：蠕变是指在一定温度一定应力的作用下，材料的形变随时间延长而增加的现象。在蠕变过程中形变ε是时间的函数，柔量D是时间的函数。

D（t）=ε（t）/σ

5.应力弛豫：应力弛豫是指在温度应变恒定的条件下，材料的内应力随时间延长而减小的现象。

应力弛豫过程中，模量随时而减小，这时的模量称为

松弛模量即 E（t）=σ（t）/ε

6.塑变形变：任何物体在外力作用下都会发生形变，当形变不

超过某一限度时，撤走外力之后，形变能随之消失，这种形变称为弹性形变。如果外力较大，当它的作用停止时，所引起的形变并不完全消失，而有剩余形变，称为塑性形变。

7.超塑性：超塑性是指材料在一定的内部条件和外部条件下，呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能的现象。超塑性的特点有大延伸率，无缩颈，小应力， 易成形。最近超塑性成形工艺将在航天、汽车、车厢制造等部门中广泛采用，所用的超塑性合金包括铝、镁、钛、碳钢、不锈钢和高温合金等

8.滑移系统：滑移是材料在切应力的作用下，沿着一定的晶面和一定的晶向进行的切边过程。这种晶面和晶向称为滑移面和滑移晶向。滑移面和滑移晶向称为滑移系统。

二.简答

1.应力σ下标的含义？

Max最大值 min最小值 p比例极限 s屈服极限 b强度极限 c临界应力 th理论强度 0 名义应力

2对弹性模量的理解和应用？

弹性模量是工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。

一般晶态结构的材料具有较高的弹性模量和强度。而且弹性模量是一个相对比较稳定的力学性能参数。例如：钢室温下模量E为204000-——214200MPa对精密仪表中的弹性元件，弹性模量随温度的微小变化将会影响仪表的指数或测量精度，造成较大的误差，必须选用恒弹性材料。无数无机非金属材料内部是晶相和非晶相共存的结构。陶瓷材料的力学特征是高模量，高硬度，高强度，地延伸率。其弹性模量比金属大的多。气孔的存在导致陶瓷的弹性模量降低，因为气孔是应力集中的地方。气孔率较小时，弹性模量随气孔率的增加成线性降低。

E=E｀（1-kρ） E｀无气孔的弹性模量 k常数 Ρ气孔率

3.为什么常温下陶瓷材料易碎，而金属不易碎？ （1）金属滑移系统较多，易于滑移而产生塑性形变。多晶陶瓷其晶粒的空间随机分布。不同方向上的晶粒其滑移面上的剪应力差别很大，所以多晶材料不易产生滑移。

（2）金属为单元结构，点阵常数较小，形成错位的能

量小，容易形成错位。无机材料都是二元以上多元化合物，结构比较复杂。点阵结点中原子数较多，形成错位的能量较大，因此无机材料不易形成错位，错位运动也很困难，也就难以产生塑性形变。

（3）陶瓷材料的应力敏感性指数比金属大得多。

4.显微结构对蠕变的影响？

气孔，晶粒尺寸，玻璃相都对蠕变有较大的影响。 气孔率增加，蠕变率增大。 晶粒小，蠕变率大。

玻璃相的粘度降低，蠕变增大。

参考文献：顾宜 赵长生 主编 材料科学与工程基础 化学工业出版社

曾珊琪 丁毅 主编 材料成型基础 化学工业出版社

北京科技大学 东北大学 主编 工程力学 高等教育出版社

曾令可 王慧 主编 陶瓷材料表面改性技术 化学工业出版社