机械制造基础作业(1) 1.材料的常用力学性能指标有那些?若某种材料的零件在使用过程中突然发生断裂,是由于那些力学性能指标不足所造成的?

• 强度理论概述 • 四种常用强度理论 – 最大拉应力理论（第一强度理论） – 最大伸长线应变理论（第二强度理论） – 最大切应力理论（第三强度理论） – 畸变能密度理论（第四强度理论） • 莫尔强度理论 • 构件含裂纹时的断裂准则

1 应力状态概述 2 二向和三向应力状态的实例 3 二向应力状态分析 ⎯⎯ 解析法 4 二向应力状态分析 ⎯⎯ 图解法 5 三向应力状态 6 位移与应变分量 7 平面应变状态分析 8 广义胡克定律 9 复杂应力状态的变形比能 10 强度理论概述 11 四种常用强度理论 12 莫尔强度理论 13 构件含裂纹时的断裂准则

利用铜模浇铸法制备了Mg60Cu30-xY10Six(x=0,1.0,1.8,2.5,5.0)合金.结果表明,当x=1.0时,合金具有最大的玻璃形成能力,并且其显微硬度和断裂韧性比Mg60Cu30Y10合金也有明显改善.与Mg60Cu30Y10合金比较,Mg60Cu29Y10Si1合金过冷液相区宽度ΔTx值减少,但约化玻璃转变温度Trg值略有增加

以Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金粉末为原料,采用放电等离子烧结工艺制备出TiAl基合金,并研究了制备工艺、显微组织与室温力学性能三者的关系.结果表明,采用放电等离子烧结方法可制备出致密度高、组织均匀的TiAl基合金.烧结温度对合金的显微组织影响显著,且其室温力学性能与显微组织密切相关,显微组织越细小,室温强度和塑性越高.当烧结温度为1100℃时,制备出的TiAl-V-Cr合金显微组织类型为细小双态组织,具有35.2%的压缩率和3321MPa的断裂强度,显示出较好的室温压缩性能

利用紫外老化试验箱,对热塑性弹性体SBS进行人工加速老化实验,采用色度计、显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和力学试验机研究人工气候老化对SBS的颜色、表面形貌、显微结构和力学性能的影响.结果表明:随着老化时间的延长,SBS表面颜色逐渐变黄,裂纹逐渐变密,有羰基>C＝O生成,试样的断裂强度、扯断伸长率和撕裂强度先迅速降低,然后趋于稳定;而邵氏硬度随老化时间逐渐增大;其力学性能向硬而脆的方向发展;扯断伸长率变化幅度是检测降解变化的最明显指标

采用放电等离子烧结(SPS)设备制备了93W-5.6Ni-1.4Fe高比重合金,烧结温度范围为1100~1180℃,保温时间为5min.对不同烧结温度下的样品进行了密度、硬度、抗弯强度等性能测试,采用场发射SEM观察了样品表面形貌及断裂行为.结果表明:采用SPS烧结,可以在较低的温度下实现93W-5.6Ni-1.4Fe高比重合金的固相烧结,使合金致密化,并能有效控制钨晶粒长大,提高材料的硬度、抗弯强度等力学性能

采用光纤激光焊接设备对1800 MPa级热成形钢与CR340LA低合金高强钢进行对接激光拼焊，研究了不同激光焊接功率和焊接速度下焊接接头的组织演变规律及热冲压成形性能，并对焊接接头的力学性能和硬度进行了分析。结果表明，3种焊接工艺下激光拼焊原板综合力学性能相差较小，由焊接接头造成的伸长率和抗拉强度的损失均在母材的28.3%和9.1%以内。激光焊接后焊缝区均为粗大、高硬度的马氏体结构；两侧热影响区组织主要为铁素体和马氏体，接头未出现明显的软化区。激光拼焊原板拉伸试样均断裂于CR340LA母材区，距离焊缝12 mm左右，且存在焊缝隆起现象。选取焊接功率和焊接速率分别为4000 W和0.18 m·s?1的焊接试样在高温下进行热冲压成形检测，未出现焊缝开裂，热成形后拼焊板具有良好性能，满足汽车激光拼焊板使用要求，拉伸结果表明，试样断裂位置与未热冲压成形前一致，均位于CR340LA母材区，拉伸过程中，焊缝向高强度母材侧偏移，在弱强度母材侧产生应力集中并缩颈断裂

对当前已提出的有关热裂判据进行了分析;基于实验结果及力学强度理论揭示了传统热裂应变理论的不足,提出了热裂为本质塑性断裂及热裂势的概念,并建立了其凝固力学判据

研究无压烧结条件下原位合成工艺对ZrB2/B4C陶瓷复合材料的烧结致密化、力学性能、显微组织的影响.结果表明材料的密度随着烧结温度的增加和保温时间的延长先增加后降低,在烧结温度2060℃,保温30min时,ZrB2/B4C复合材料的相对密度可达93.2%;材料的硬度随着温度的升高而增大,在2070℃时达到最大值;材料的断裂韧性则随着温度的升高呈现下降趋势,从2000℃时的4.04MPa·m1/2下降到2060℃时的2.36MPa·m1/2