Rissbildung: Crazing ist ein Fehler, der bei der Verformung von Polymerwerkstoffen entsteht.
Aufgrund seiner geringen Dichte und seines hohen Reflexionsvermögens für Licht sieht es silbern aus, daher auch sein Name.
Rissbildung tritt in der schwachen Struktur oder in defekten Teilen von Polymermaterialien auf.
Superplastizität: Das Material zeigt unter bestimmten Bedingungen eine sehr große Dehnung (ca. 1000%) ohne Einschnürung und Bruch, was als Superplastizität bezeichnet wird.
Die durch Korngrenzengleiten verursachte Dehnung εg macht im Allgemeinen 50% ~ 70% der Gesamtdehnung εt aus, was darauf hindeutet, dass das Korngrenzengleiten bei der superplastischen Verformung eine wichtige Rolle spielt.
Sprödbruch: Das Material zeigt vor dem Bruch keine offensichtliche makroskopische plastische Verformung und es gibt keine offensichtlichen Vorzeichen.
Oft kommt es zu einem plötzlichen und schnellen Bruch, was sehr gefährlich ist.
Duktiler Bruch: der Bruchprozess, der zu einer offensichtlichen makroskopischen plastischen Verformung vor und während des Bruchs von Materialien führt.
Bei duktilem Bruch verläuft die Rissausbreitung im Allgemeinen langsam und verbraucht viel plastische Verformungsenergie.
Spaltbare Fraktur: Unter der Einwirkung von Normalspannung wird der spröde transkristalline Bruch entlang einer bestimmten Kristallebene, der durch die Zerstörung der Bindungen zwischen den Atomen verursacht wird, als Spaltbruch bezeichnet.
(Spaltstufe, Flussmuster und Zungenmuster sind die grundlegenden mikroskopischen Merkmale des Spaltbruchs).
Scherbruch: Scherbruch ist der Bruch, der durch die gleitende Trennung von Materialien entlang der Gleitfläche unter Einwirkung von Scherspannung verursacht wird.
(Der Mikroporen-Aggregationsbruch ist eine häufige Form des duktilen Bruchs von Materialien.
In der Makroansicht ist der Bruch oft dunkelgrau und faserig, und das charakteristische Muster des Mikrobruchs ist, dass eine große Anzahl von "Grübchen" auf dem Bruch verteilt ist).
Spannungsart, Grad der plastischen Verformung, Vorhandensein oder Fehlen von Vorzeichen, Geschwindigkeit des Risswachstums.
Wenn es vor dem Bruch keine plastische Verformung gibt oder die plastische Verformung sehr gering ist, es keine Einschnürung gibt und das Material spröde bricht, dann ist σc= σb.
Wenn die Einschnürung vor dem Bruch erfolgt, sind σc und σb ungleich.
Die Griffith-Formel ist nur auf spröde Festkörper mit Mikrorissen anwendbar, wie z. B. Glas, anorganische Kristallmaterialien, ultrahochfester Stahl usw.
Bei vielen Konstruktionswerkstoffen wie Baustahl und Polymerwerkstoffen treten an der Rissspitze große plastische Verformungen auf, die einen hohen Aufwand an plastischer Verformung erfordern.
Daher muss die Griffith-Formel geändert werden.
Das Verhältnis von τmax zu σmax wird als weicher Spannungskoeffizient bezeichnet, der durch α ausgedrückt wird.
Je größer α ist, desto größer ist die maximale Scherspannungskomponente, was bedeutet, dass das Material umso leichter plastisch verformt werden kann, je weicher der Spannungszustand ist.
Im Gegenteil, je kleiner α ist, desto härter ist der Spannungszustand und desto leichter kann das Material spröde brechen.
Unter der Bedingung der Kerbe ist die Streckspannung der Probe aufgrund der dreidimensionalen Spannung höher als unter einachsiger Spannung, d. h. es tritt das Phänomen der so genannten Kerbverfestigung" auf.
Wir können die "Kerbverfestigung" nicht als Mittel zur Verfestigung von Werkstoffen betrachten, da die "Kerbverfestigung" lediglich auf die plastische Verformung von Werkstoffen zurückzuführen ist, die durch dreidimensionale Spannungen beeinträchtigt werden.
Zu diesem Zeitpunkt ändert sich der σs-Wert des Materials selbst nicht.
Bei unidirektionalem Zug ist die Normalspannungskomponente groß, die Schubspannungskomponente klein, und der Spannungszustand ist hart.
Sie eignet sich im Allgemeinen für die Prüfung so genannter plastischer Materialien mit geringer plastischer Verformungsfähigkeit und Schnittfestigkeit.
Komprimierung: der Weichheitskoeffizient im Spannungszustand bei unidirektionalem Druck ist a = 2.
Der Druckversuch wird hauptsächlich für spröde Materialien verwendet.
Biegen: es gibt keinen Einfluss der so genannten Probenverformung auf die Prüfergebnisse bei Biegebeanspruchung, wie z. B. Zug.
Bei der Biegeprüfung ist die Spannungsverteilung auf dem Querschnitt auch die größte auf der Oberfläche, so dass sie die Oberflächenfehler des Materials empfindlich widerspiegeln kann.
Torsionsprüfung: Der Weichheitskoeffizient des Torsionsspannungszustands ist höher als der des Zugspannungszustands, so dass er zur Bestimmung der Festigkeit und Plastizität von Materialien verwendet werden kann, die unter Zug spröde sind.
Bei der Torsionsprüfung ist die Spannungsverteilung im Probenabschnitt am größten, so dass sie sehr empfindlich auf die Reflexion des Materials reagiert. Oberflächenhärtung und Oberflächenfehler.
Bei der Torsionsprüfung sind die Normalspannung und die Scherspannung annähernd gleich;
Schneiden Sie die Bruchstelle ab, die senkrecht zur Achse der Probe verläuft.
Dieser Bruch wird häufig in Kunststoffen verwendet.
Normale Fraktur: Der Winkel zwischen dem Querschnitt und der Achse der Probe beträgt etwa 45°, was auf die Normalspannung zurückzuführen ist. Spröde Materialien haben oft diese Art von Bruch.
Das Prüfprinzip der Vickershärte ist im Grunde ähnlich wie Brinell-Härteund der Härtewert wird nach der Belastung berechnet, die auf die Einheitsfläche des Eindrucks wirkt.
Der Unterschied besteht darin, dass der bei der Härteprüfung nach Vickers verwendete Eindringkörper eine Diamantpyramide mit einem Winkel von 136° zwischen den beiden Seiten ist.
Brinell-Härte nimmt abgeschreckte Stahlkugel oder Sinterkarbid Ball.
Vorteile der Härteprüfung nach Brinell: Die Eindruckfläche ist groß, und der Härtewert kann die durchschnittliche Leistung der einzelnen Bestandteile des Materials in einem großen Bereich widerspiegeln, mit stabilen Testdaten und hoher Wiederholbarkeit.
Daher ist die Härteprüfung nach Brinell am besten geeignet für die Messung der Härte von Grauguss, Lagerlegierung und andere Materialien.
Nachteile der Härteprüfung nach Brinell: Aufgrund des großen Eindrucksdurchmessers ist es im Allgemeinen nicht geeignet, direkt an den fertigen Teilen zu prüfen;
Darüber hinaus müssen der Durchmesser des Eindringkörpers und die Belastung bei Materialien mit unterschiedlicher Härte geändert werden, und die Messung des Eindringdurchmessers ist ebenfalls problematisch.
Vorteile der Rockwell-Härteprüfung:
Einfache und schnelle Bedienung;
Die Vertiefung ist klein, und das Werkstück kann direkt geprüft werden;
Benachteiligungen:
Schlechte Repräsentativität aufgrund der kleinen Einkerbung;
Die mit verschiedenen Skalen gemessenen Härtewerte können weder direkt verglichen noch untereinander ausgetauscht werden.
Die Härteprüfung nach Vickers hat viele Vorteile:
Genaue und zuverlässige Messung;
Die Last kann beliebig gewählt werden.
Darüber hinaus hat die Vickershärte nicht das Problem, dass die Härte der verschiedenen Skalen nicht vereinheitlicht werden kann, und die Dicke des Prüfstücks ist dünner als die der Rockwellhärte.
Nachteile der Vickers-Härteprüfung:
Die Bestimmungsmethode ist mühsam, wenig effizient, die Eindrucksfläche ist klein und die Repräsentativität gering, so dass sie sich nicht für die Routineprüfung in der Massenproduktion eignet.
Wenn die Prüftemperatur unter einer bestimmten Temperatur tk (duktil-spröde Übergangstemperatur) liegt, geht das Material vom duktilen in den spröden Zustand über, die Schlagabsorptionsenergie nimmt deutlich ab, die Mikroporenaggregation der Bruchmaschine geht in transgranulare Spaltung über, und die Brucheigenschaften ändern sich von faserig zu kristallin, was als Tieftemperatursprödigkeit bezeichnet wird.
Unterhalb der duktil-spröden Übergangstemperatur ist die Bruchfestigkeit geringer als die Streckgrenzeund das Material ist bei niedrigen Temperaturen spröde.
A. Einfluss der Kristallstruktur
Körperzentrierte kubische Metalle und ihre Legierungen sind bei niedrigen Temperaturen spröde, während flächenzentrierte kubische Metalle und ihre Legierungen im Allgemeinen keine Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen aufweisen.
Die Sprödigkeit von BCC-Metallen bei niedrigen Temperaturen kann eng mit dem Phänomen des späten Nachgebens zusammenhängen.
B. Auswirkungen der chemischen Zusammensetzung:
der Gehalt an gelösten Zwischengitterelementen steigt, die höhere Energie sinkt und die Duktil-Spröd-Übergangstemperatur steigt.
C. Einfluss der Mikrostruktur:
Kornfeinung und Mikrostruktur können die Zähigkeit des Werkstoffs erhöhen.
D. Einfluss der Temperatur:
Es ist komplex, und die Sprödigkeit (blaue Sprödigkeit) tritt in einem bestimmten Temperaturbereich auf.
E. Auswirkung der Belastungsrate:
Eine Erhöhung der Belastungsrate ist gleichbedeutend mit einer Senkung der Temperatur, wodurch die Sprödigkeit des Materials zunimmt und die Duktil-Spröd-Übergangstemperatur steigt.
F. Einfluss von Form und Größe der Probe:
Je kleiner der Krümmungsradius der Kerbe ist, desto höher ist der tk.
Die Korngrenze ist der Widerstand gegen die Rissausbreitung;
Die Anzahl der Versetzungen, die sich vor der Korngrenze ansammeln, wird reduziert, was zu einer Verringerung der Spannungskonzentration beiträgt;
Durch die Vergrößerung der Gesamtfläche der Korngrenze wird die Konzentration von Verunreinigungen an der Korngrenze verringert und ein interkristalliner Sprödbruch vermieden.
Sprödbrüche treten häufig bei großen Teilen auf, wenn die Arbeitsspannung nicht hoch ist oder sogar weit unter der Streckgrenze liegt, der so genannte spannungsarme Sprödbruch.
KIC (Spannungs-Dehnungsfeld-Intensitätsfaktor an der Rissspitze im Risskörper) ist die Bruchzähigkeit bei ebener Verformung, die die Fähigkeit des Werkstoffs angibt, der instabilen Rissausbreitung im Zustand der ebenen Verformung zu widerstehen.
JⅠc (Dehnungsenergie an der Rissspitze) wird auch als Bruchzähigkeit bezeichnet, stellt aber die Fähigkeit eines Werkstoffs dar, der Rissentstehung und -ausbreitung zu widerstehen.
GIC bezieht sich auf die Energie, die pro Flächeneinheit verbraucht wird, wenn das Material die instabile Ausbreitung eines Risses verhindert.
δCc(Rissöffnungsweg), auch bekannt als die Bruchzähigkeit eines Werkstoffs, gibt die Fähigkeit eines Werkstoffs an, die Rissausbreitung zu verhindern.
KI und KIc sind zwei unterschiedliche Begriffe. KI ist ein mechanischer Parameter, der die Stärke des Spannungs-Dehnungsfeldes an der Rissspitze in einem gerissenen Körper darstellt.
Sie hängt von der angewendeten Spannung, der Probengröße und der Rissart ab, hat aber nichts mit dem Material zu tun.
KIc ist jedoch der Index der mechanischen Eigenschaften von Materialien, der von internen Faktoren abhängt, wie z. B. Materialzusammensetzung und Mikrostruktur, hat aber nichts mit äußeren Faktoren wie der angelegten Spannung und der Probengröße zu tun.
Das Verhältnis zwischen KⅠ und KⅠC ist das gleiche wie das zwischen σ und σS.
Sowohl KⅠ als auch σ sind mechanische Parameter, während KⅠC und σs mechanische Eigenschaftsindizes von Materialien sind.
(1) Dieses Versagen ist eine Art latentes plötzliches Versagen. Vor Ermüdungsbruchwird es keine offensichtliche plastische Verformung und keinen Sprödbruch geben.
(2) Ermüdungsbruch gehört zu den verzögerten Brüchen mit niedrigem Spannungszyklus.
(3) Die Ermüdung ist sehr empfindlich gegenüber Defekten (Kerbe, Riss und Struktur), d.h. sie hat einen hohen Grad an Probenauswahl für Defekte.
(4) Ermüdungsformen können nach verschiedenen Methoden klassifiziert werden.
Je nach Beanspruchungszustand unterscheidet man Biegeermüdung, Torsionsermüdung, Zug- und Druckermüdung, Kontaktermüdung und Verbundermüdung;
Je nach Beanspruchungsgrad und Bruchdauer unterscheidet man zwischen Ermüdung mit hoher und niedriger Zyklusdauer.
Ermüdungsquelle, Ermüdungsrissausbreitungszone und Momentanbruchzone
σ- 1 (Ermüdungsfestigkeit) steht für die unendliche Lebensdauer Ermüdungsfestigkeit von glatten Proben, die für die herkömmliche Auslegung und Überprüfung der Dauerfestigkeit geeignet sind;
△ Kth (Schwellenwert des Ermüdungsrisswachstums) steht für die unendliche Lebensdauer der gerissenen Proben, die für die Auslegung und den Nachweis der Ermüdungsfestigkeit gerissener Teile geeignet ist.
Adhäsiver Verschleiß, abrasiver Verschleiß, Korrosionsverschleiß und Ermüdungsverschleiß durch Lochfraß (Kontaktermüdung)
Abnutzung des Klebstoffs: die Verschleißoberfläche ist durch unterschiedlich große Krusten auf der Oberfläche der Teile gekennzeichnet.
Abrasiver Verschleiß: es gibt Kratzer oder Rillen, die durch offensichtliche Pflugfalten auf der Reibfläche entstehen.
Kontaktmüdigkeit: Auf der Kontaktfläche befinden sich zahlreiche, zum Teil tiefe Grübchen (Hanfgrübchen), und an der Unterseite sind Spuren von Ermüdungsrisslinien zu erkennen.
Richtig. Denn der Verschleiß ist umgekehrt proportional zur Härte.
Während die Vergrößerung der Oberfläche Festigkeit und Härtewird die Druckeigenspannung der Deckschicht erhöht.
Ungefähre spezifische Temperatur: T / Tm
Fiesling: bezieht sich auf das Phänomen, dass Materialien unter der Einwirkung einer konstanten Temperatur und einer konstanten Belastung über einen langen Zeitraum hinweg langsam plastisch verformt werden.
Ausdauerstärke: ist die maximale Spannung, bei der das Material bei einer bestimmten Temperatur und innerhalb einer bestimmten Zeit keinen Kriechbruch erleidet.
Kriechgrenze: gibt die Beständigkeit des Werkstoffs gegen Kriechverformung bei hohen Temperaturen an.
Entspannungsstabilität: Die Fähigkeit eines Materials, der Spannungsrelaxation zu widerstehen, wird als Relaxationsstabilität bezeichnet.
Der Mechanismus der Kriechverformung von Materialien umfasst hauptsächlich Versetzungsgleiten, atomare Diffusion und Korngrenzengleiten.
Bei polymeren Werkstoffen kommt noch die Streckung von Molekülkettensegmenten durch äußere Kräfte hinzu.
Interkristalline Brüche sind eine häufige Form von Kriechbrüchen, insbesondere bei hohen Temperaturen und geringen Spannungen.
Dies liegt daran, dass die Festigkeit von Polykristall und Korngrenze mit steigender Temperatur abnimmt, letztere jedoch schneller, was zu einer geringeren relativen Festigkeit der Korngrenze bei hohen Temperaturen führt.
Es gibt zwei Modelle des Korngrenzenbruchs: Das eine ist das Modell des Korngrenzengleitens und der Spannungskonzentration; das andere ist das Modell der Leerstellenaggregation.
Der Mechanismus der plastischen Verformung von Metall ist Schlupf und Zwillingsbildung.
Der Kriechverformungsmechanismus von Metall ist Versetzungsgleiten, Diffusionskriechen und Korngrenzengleiten.
Bei hohen Temperaturen bietet der Temperaturanstieg die Möglichkeit der thermischen Aktivierung von Atomen und Leerstellen, so dass die Versetzungen einige Hindernisse überwinden und weiterhin Kriechverformungen hervorrufen können;
Unter der Einwirkung einer äußeren Kraft wird im Kristall ein ungleichmäßiges Spannungsfeld erzeugt.
Atome und Leerstellen haben an verschiedenen Positionen eine unterschiedliche potenzielle Energie und diffundieren in Richtung von einem hohen potenziellen Energiepotenzial zu einem niedrigen potenziellen Energiepotenzial.
Bei festen Materialien hat die Wärmekapazität wenig mit der Struktur des Materials zu tun;
Beim Phasenübergang erster Ordnung ändert sich die Wärmekapazitätskurve diskontinuierlich, und die Wärmekapazität ist unendlich.
Der Phasenübergang zweiter Ordnung ist in einem bestimmten Temperaturbereich allmählich abgeschlossen, und die Wärmekapazität erreicht entsprechend ein endliches Maximum.
Die Wärmeleitfähigkeit amorpher Materialien ist gering, da der amorphe Zustand eine kurzreichweitig geordnete Struktur ist, die als ein Kristall mit kleiner Korngröße betrachtet werden kann.
Bei kleiner Korngröße und mehr Korngrenzen sind die Phononen anfälliger für Streuung, so dass die Wärmeleitfähigkeit viel geringer ist.
Unter der Einwirkung eines Magnetfeldes führt die Umlaufbewegung der Elektronen in der Materie zu Diamagnetismus.
Bestimmen Sie die maximale Löslichkeitskurve im Phasendiagramm der Legierung: Nach dem Gesetz, dass der Paramagnetismus eines einphasigen Mischkristalls höher ist als der eines zweiphasigen Mischkristalls, und dass es eine lineare Beziehung zwischen dem Paramagnetismus des Gemischs und der Legierungszusammensetzung gibt, können die maximale Löslichkeit und die Goldlöslichkeitskurve der Legierung bei einer bestimmten Temperatur bestimmt werden.
Untersuchung der Zersetzung von Aluminiumlegierungen;
Die Umwandlung der Ordnungsstörung, die Isomerieumwandlung und die Rekristallisationstemperatur der Materialien wurden untersucht.
Damit ein Metall ferromagnetisch ist, reicht es nicht aus, dass seine Atome nur das nicht versetzte magnetische Moment des Spins haben.
Es muss auch dafür sorgen, dass sich das magnetische Moment des Spins spontan in der Phase anordnet, um eine spontane Magnetisierung zu erzeugen.
Die Hystereseschleife von weichmagnetischen Werkstoffen ist dünn und zeichnet sich durch eine hohe magnetische Leitfähigkeit und einen niedrigen Hc-Wert aus.
Die Hystereseschleife hartmagnetischer Werkstoffe ist hypertroph und zeichnet sich durch hohe Hc, Br und (BH) m aus.
Das elektrische Feld, das von den positiven Ionen im Metall gebildet wird, ist einheitlich, es gibt keine Wechselwirkung zwischen Valenzelektronen und Ionen, und es gehört dem gesamten Metall und kann sich im gesamten Metall frei bewegen.
Nach der Theorie der freien Quantenelektronen behalten die inneren Elektronen jedes Atoms im Metall im Wesentlichen den Energiezustand eines einzelnen Atoms bei, während alle Valenzelektronen gemäß dem Quantisierungsgesetz unterschiedliche Energiezustände haben, d. h. verschiedene Energieniveaus aufweisen.
Die Energiebandtheorie geht auch davon aus, dass die Valenzelektronen in Metallen öffentlich sind und die Energie quantisiert ist.
Der Unterschied besteht darin, dass sie davon ausgeht, dass das durch Ionen in Metallen verursachte Potenzialfeld nicht gleichmäßig ist, sondern sich periodisch ändert.
Die Erhöhung der Temperatur verschlimmert die Ionenschwingung, erhöht die Amplitude der thermischen Schwingung, erhöht den Grad der Unordnung der Atome, verringert den freien Weg der Elektronenbewegung, erhöht die Streuungswahrscheinlichkeit und erhöht den spezifischen Widerstand.
Die Leitfähigkeit von Halbleitern wird hauptsächlich durch Elektronen und Löcher verursacht.
Mit steigender Temperatur nimmt die kinetische Energie der Elektronen zu, wodurch sich die Zahl der freien Elektronen und Löcher im Kristall erhöht, was die Leitfähigkeit erhöht und den Widerstand verringert.
(1) Kritische Übergangstemperatur Tc
(2) Kritisches Magnetfeld Hc
(3) Kritische Stromdichte Jc
Die Änderung des spezifischen Widerstandes wird gemessen, um die Veränderung der Mikrostruktur von Metallen und Legierungen zu untersuchen.
(1) Messen Sie die Löslichkeitskurve der festen Lösung.
(2) Messung der Umwandlungstemperatur von Formgedächtnislegierungen.
Thermischer Effekt, lichtempfindlicher Effekt, druckempfindlicher Effekt (spannungsempfindlich und druckempfindlich), magnetempfindlicher Effekt (Hall-Effekt und Magnetowiderstandseffekt), usw.
Elektrischer Abbau, thermischer Abbau und chemischer Abbau.
Lineare optische Leistung: Wenn das Licht mit einer einzigen Frequenz auf das nicht absorbierende transparente Medium trifft, ändert sich seine Frequenz nicht;
Wenn Licht mit unterschiedlichen Frequenzen gleichzeitig in das Medium einfällt, gibt es keine gegenseitige Kopplung zwischen den Lichtwellen und keine neue Frequenz;
Wenn zwei Lichtstrahlen aufeinandertreffen, kommt es zu Interferenzen, wenn es sich um kohärentes Licht handelt.
Wenn es sich um inkohärentes Licht handelt, gibt es nur eine Überlagerung der Lichtintensität, d. h. es gehorcht dem Prinzip der linearen Überlagerung.
Brechung, Dispersion, Reflexion, Absorption, Streuung, usw.
Das ist nicht möglich, weil das Metall sichtbares Licht sehr stark absorbiert.
Das liegt daran, dass sich die Valenzelektronen des Metalls im Untervollband befinden, das nach der Absorption von Photonen in den angeregten Zustand übergeht.
Es besteht keine Notwendigkeit, in das Leitungsband zu wechseln, um zu kollidieren und Wärme zu erzeugen.
Das einfallende Licht ist starkes Licht.
Anforderungen an die Kristallsymmetrie.
Phasenanpassung.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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