您当前的位置:第五章 >>第一节 材料的静载荷机械性能

     图5-7a所示为低碳钢试样的拉伸图。由图可见,低碳钢在整个拉伸过程中,其工作段的伸长量与荷载间的关系大致可以分为以下四个阶段:

     (1)阶段I 弹性阶段(oa)
     试样的变形完全是弹性的,全部卸除荷载后,试样将恢复其原长。低碳钢试样在此阶段内,其伸长量与荷载之间成正比例关系,关系表达式如下:

     精确的量测虽指出伸长量与荷载的关系和正比例略有偏差,但从工程实用的精度要求来看,此种微小额的偏离是可以忽略不计的。

     (2)阶段II 屈服阶段(bc)
     试样的伸长量急剧增加,而万能试验机上的荷载读数却在很小的范围内波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计,则这一阶段的拉伸图可用以水平直线代替,即试样的荷载不变而试样却不断伸长。这一现象称为屈服。这一阶段称为屈服阶段。屈服阶段出现的变形,是不可恢复的塑性变形。若试样经过抛光,则在试样表面将可看到大约与轴线成45o方向的条纹(如图5-7 b)是由材料沿试样的最大切应力面发生滑移而出现的,称为滑移线

     (3)阶段III 强化阶段(cd)
     试样经过屈服阶段后,若要使其继续伸长,由于材料在塑性变形过程中不断强化,因为试件的抗力不断增加。这一阶段称为强化阶段。在强化阶段中试件的变形主要是塑性变形,所以要比弹性阶段的变形大得多。在此阶段中可明显的看到整个试件的横向尺寸在缩小。

     (4)阶段IV 局部变形阶段(df)
     试件伸才到一定程度后,荷载读数反而逐渐降低。此时可以看到试样某一段内的横截面面积显著的收缩,出现如图5-7c所示的“缩颈”现象。在试样继续伸长(主要是“缩颈”部分的伸长)的过程中,由于“缩颈”部分的横截面面积的急剧缩小,因此,荷载读数(即试样的抗力)反而下降,一直到试样被拉断。这一阶段称为局部变形阶段。

     若在强化阶段中停止加载,并逐渐卸除荷载,则可看到,在这一过程中荷载与试样的身长量之间遵循直线关系,该直线bc与弹性阶段内的直线Oa(图5-8)近乎平行。写卸载时荷载与伸长量之间遵循直线关系的规律称为材料的卸载规律,由此可见,在强化阶段中,试样的变形包括弹性变形和塑性变形两部分(图5-8),在卸载过程中,弹性变形逐渐消失,只留下塑性变形。

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