您当前的位置:第五章 >>第一节 材料的静载荷机械性能

     曲线(图5-10)各阶段中几个特征点及其含义
     在弹性阶段内,A点是应力与应变成正比例即符合胡克定律的最高限,与之对应的应力称为材料的比例极限,以表示。弹性阶段的最高点B是卸载后不发生塑性变形的极限,而与之对应的应力称为材料的弹性极限,并以

     由于这两个极限应力在数值上相差不大,在实测中很难区分,因此在工程实用中通常并不区分材料的这两个极限应力,而统称为弹性极限。

     在屈服阶段内,应力σ有幅度不大的波动,其最高点C的应力为上屈服强度,而最低点D的应力为下屈服强度。试验指出,加载速度等很多因素对上屈服强度的数值有影响,而下屈服强度的值则较为稳定。因此通常将下屈服强度称为材料的屈服强度或屈服极限,并以 表示。

     在强化阶段里,G点是该阶段的最高点,即试样中的名义应力最大值,G点的名义应力称为材料的强度极限或拉伸强度,以表示。

     对低碳钢来讲,极限应力 和 是衡量材料强度的两个重要指标。

     曲线(图5-10)横坐标上的δ表示试样拉断后的塑性变形程度,其值等于试样的工作段拉断后的长度l1与其原长l之差除以l,通常用百分数表示,称为伸缩率,即

     此值得大小表示材料在拉断前能发生的最大塑性变形程度,是衡量材料塑性的一个重要指标。

     试样拉断后的长度l1内既包括整个共组段内的均匀伸长,也包括“颈缩”部分的局部伸长。由于前者与工作段的原长有关,而后者则仅与工作段得横截面的尺寸有关,因此,伸长率δ的大小就和试样工作段的长度与横截面的比值有关。考虑到这一因素,对标准拉伸试样,要规定其工作段的长度与横截面的比值。通常不说明的δ是标准试样的伸长率。

     衡量材料塑性的另一个指标为断面收缩率 ,其定义为

     式中,A代表试样在拉断后断口处的最小横截面面积。

     对于Q235钢,衡量其强度和塑性指标的平均约值为

     这种δ和ψ数值均较大的材料,通常称为塑性材料。

     四、材料在拉压时的力学性能

     其它材料拉伸时的力学性能:
     与低碳钢在曲线上相似的材料,还有16锰钢以及另外一些高强度低合金钢。他们与低碳钢相比屈服极限和强度极限都显著地提高了,而屈服阶段则稍段且伸长率略低。

     对于其他金属材料,曲线并不像低碳钢那样具备四个阶段。图5-11 中给出了另外几种典型的金属材料在拉伸时的曲线。将这些曲线与图5-10相比较,可以看出:有些材料例如铝合金和退火球墨铸铁没有屈服阶段,而其他三个阶段却很明显;另一些材料例如锰钢则仅有弹性阶段和强化阶段,而没有屈服阶段和局部变形阶段。这些材料的共同特点是伸长率δ均较大,它们和低碳钢一样都属于塑性材料。

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