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材料試驗機拉伸曲線特點
發(fā)布時間:2019-08-28瀏覽次數(shù):1721返回列表
材料試驗機拉伸曲線特點
材料不同,其拉伸曲線也有所不同,但總的來說:從初始拉伸至Z后斷裂過程可基本劃分為幾個特征階段.
1)彈性階段:這個階段分為兩種,當應力小于時,應力和應變成正比;超過比例限后,應力和應變雖然不保持正比關(guān)系,但變形依然是彈性的,卸載后變形完全恢復為零,直線斜率E,其大小反映材料抵抗彈性變形的一種能力代表了材料的剛度。此外,材料在發(fā)生桿的軸向伸長的同時還發(fā)生橫向收縮。橫向正應變 與縱向正應變 之的jue對值 稱為材料的泊松比,反映材料橫向變形的彈性常數(shù)。
2)屈服階段:如圖5所示,在超過彈性階段后出現(xiàn)明顯的屈服過程,即曲線沿一水平段上下波動,即應力增加很少,變形快速增加。這表明材料在此載荷作用下,宏觀上表現(xiàn)為暫時喪失抵抗繼續(xù)變形的能力,微觀上表現(xiàn)為材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生急劇變化。從微觀結(jié)構(gòu)解釋這一現(xiàn)象是由于構(gòu)成金屬晶體材料結(jié)構(gòu)晶格間的位錯,在外力作用下發(fā)生有規(guī)律的移動造成的。由于材料在這一階段已經(jīng)發(fā)生過量變形,必然殘留不可恢復的變形塑性變形因此,從屈服階段開始,材料的變形就包含彈性和塑性兩部分。
3)強化階段:屈服階段結(jié)束后,拉伸曲線又出現(xiàn)上升現(xiàn)象,說明材料恢復了對繼續(xù)變形的抵抗能力,材料若要繼續(xù)變形必須施加足夠的載荷。如果在這一階段卸載,彈性變形將隨之消失,而塑性變形將永遠保留。強化階段的卸載路徑與彈性階段平行。卸載后若重新加載,材料的彈性階段線將加長、屈服強度明顯提高,塑性將降低。這種現(xiàn)象稱作應變強化或冷作硬化,可用來提高材料的強度。強化階段的塑性變形是沿軸向均勻分布的。拉伸曲線的應力達到強度限 是材料均勻塑性變形的Z大抵抗能力,是材料進入頸縮階段的標志。
4)頸縮階段:應力到達強度限后,開始在試樣Z薄弱處出現(xiàn)局部變形,從而導致試樣局部截面急劇頸縮,承載面積迅速減少,試樣承受的載荷很快下降,直至斷裂。斷裂時,試樣的彈性變形消失,塑性變形則在斷裂的試樣上。