第25页，共60页，星期日，2025年，2月5日影响金属材料屈服强度的因素（1）晶体结构：金属材料的屈服过程主要是位错的运动。（2）晶界与亚结构：晶界是位错运动的重要障碍，晶界越多，对材料屈服强度的提高贡献越大。（晶粒细化）（3）溶质元素：晶格畸变应力场与位错应力场产生交互作用；溶质与溶剂之间的电学交互作用；化学交互作用；有序作用等都使位错运动受阻，从而提高屈服强度，产生固溶增强化。第26页，共60页，星期日，2025年，2月5日影响金属材料屈服强度的因素（4）第二相：其强化效果与质点的性质有关。（5）温度：一般情况下，温度升高金属材料的屈服强度下降。但是，晶体结构不同，其变化形式各异。（6）应变速率与应力状态：应变速率对金属材料的屈服强度有明显的影响。应变速率高，金属材料的屈服应力显著提高；应力状态对金属材料屈服强度的影响规律是：切应力分量越大，越有利于塑性变形，屈服强度就越低。第27页，共60页，星期日，2025年，2月5日应变硬化第28页，共60页，星期日，2025年，2月5日应变硬化第29页，共60页，星期日，2025年，2月5日应变硬化第30页，共60页，星期日，2025年，2月5日应变硬化第31页，共60页，星期日，2025年，2月5日第32页，共60页，星期日，2025年，2月5日抗拉强度抗拉强度：拉伸实验时，试样拉断过程中最大实验力所对应的应力。其值等于最大拉力Fb除以试样的原始横截面面积A0，抗拉强度用σb表示，即σb=Fb/A0抗拉强度是材料在承受拉伸载荷时的实际承载能力。高分子材料和陶瓷材料的抗拉强度是产品设计的重要依据。第33页，共60页，星期日，2025年，2月5日塑性与塑性指标（1）定义：塑性是指材料断裂前产生塑性变形的能力。（2）材料塑性的评价：在工程上一般以光滑圆柱试样的拉伸伸长率和断面收缩率作为塑性性能指标。常用的塑性性能指标有三种：第34页，共60页，星期日，2025年，2月5日定义：固体材料在力的作用下分成若干部分的现象称为断裂。材料的断裂是力对材料作用的最终结果，它意味着材料的彻底失效，因材料断裂而导致的机件失效与其他失效方式（如磨损、腐蚀等）相比危害性更大，并且可能出现灾难性的后果。因此，研究材料断裂的宏观与微观特征、断裂机理、断裂力学条件，以及影响材料断裂的各种因素不仅具有重要的科学意义，而且也有很大的实用价值。●金属的断裂第35页，共60页，星期日，2025年，2月5日材料的断裂过程大都包括裂纹的形成与扩展两个阶段。按断裂前与断裂过程中材料的宏观塑性变形的程度：脆性断裂和韧性断裂；按晶体材料断裂时裂纹扩展的途径：穿晶断裂和沿晶断裂；按微观断裂机理：解理断裂和剪切断裂；按作用力的性质：正断和切断。1、断裂的类型第36页，共60页，星期日，2025年，2月5日2、断口特征断口：材料的断裂表面称为断口。断口分析法：用肉眼、放大镜或电子显微镜等手段对材料断口进行宏观及微观的观察分析，以了解材料发生断裂的原因、条件、断裂机理以及与断裂有关的各种信息，称为断口分析法。第37页，共60页，星期日，2025年，2月5日（1）韧性断裂与脆性断裂韧性断裂定义：材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的断裂过程。韧性断裂特征：裂纹扩展过程较慢，而且要消耗大量塑性变形能，韧性断裂的断口用肉跟或放大镜观察时往往呈暗灰色、纤维状。形成原因：纤维状是由于塑性变形过程中，众多微细裂纹不断扩展和相互连接造成的，而暗灰色是纤维断口表面对光的反射能力很弱所致。举例：一些塑性较好的金属材料及高分子材料在室温下的静拉伸断裂具有典型的韧性断裂特征。第38页，共60页，星期日，2025年，2月5日脆性断裂定义：是材料断裂前基本上不产生明显的宏观塑性变形，没有明显预兆，往往表现为突然发生的快速断裂过程，因而具有很大的危险性。脆性断裂特征：脆性断裂的断口，一般与正应力垂直，宏观上比较齐平光亮，常呈放射状或结晶状。例如：淬火钢、灰铸铁、陶瓷、玻璃等脆性材料的断裂过程及断口常具有上述特征。第39页，共60页，星期日，2025年，2月5日第40页，共60页，星期日，2025年，2月5日第41页，共60页，星期日，2025年，2月5日第42页，共60页，星期日，2025年，2月5日第三章材料的力学性能第1页，共60页，星期日，2025年，2月5日内容金属在单向静拉伸载荷下的力学性能力学实验加工硬化原理蠕变疲劳磨损聚合物及陶瓷材料的力学性能第2页，共60页，星期日，20