《金屬力學(xué)性能測試》課件-低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變圖塑性變形和斷裂階段的特征

低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變圖塑性變形和斷裂階段的特征《金屬力學(xué)性能測試》低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變圖塑性變形塑性變形的特點金屬塑性可達百分之幾至百分之幾十，超塑性可達100%~1000%低碳鋼力-伸長曲線金屬塑性變形主要是由切應(yīng)力引起的，塑性變形的主要方式有滑移、孿生、晶界滑動和擴散性蠕變等。金屬材料拉伸試樣發(fā)生屈服現(xiàn)象時，力所對應(yīng)的點叫屈服點，用應(yīng)力表示的屈服點叫做屈服強度，試樣發(fā)生屈服而力首次下降的點，稱為上屈服點，對應(yīng)上屈服強度ReH，在屈服期間，不計初始瞬間效應(yīng)時的最小力值為下屈服點，與它對應(yīng)的稱為下屈服強度ReL。低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變圖塑性變形屈服階段在材屈服，是指達到一定應(yīng)力應(yīng)變之后，金屬材料開始從彈性狀態(tài)非均勻地向彈性-塑性狀態(tài)過渡，它標(biāo)志著宏觀塑性變形的開始。低碳鋼力-伸長曲線金屬材料拉伸試樣發(fā)生屈服現(xiàn)象時，力所對應(yīng)的點叫屈服點，用應(yīng)力表示的屈服點叫做屈服強度，試樣發(fā)生屈服而力首次下降的點，稱為上屈服點，對應(yīng)上屈服強度ReH，在屈服期間，不計初始瞬間效應(yīng)時的最小力值為下屈服點，與它對應(yīng)的稱為下屈服強度ReL。低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變圖塑性變形屈服階段在材屈服，是指達到一定應(yīng)力應(yīng)變之后，金屬材料開始從彈性狀態(tài)非均勻地向彈性-塑性狀態(tài)過渡，它標(biāo)志著宏觀塑性變形的開始。形變強化實際意義：可使金屬機件具有一定的抗偶然過載能力，保證機件安全；可使金屬塑性變形均勻進行，保證冷變形工藝的順利進行；可提高金屬強度，是強化金屬的重要手段。低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變圖塑性變形均勻塑性變形階段均勻塑性變形階段應(yīng)力-應(yīng)變曲線是一根平滑上升的拋物線。金屬在塑性變形過程中，隨著變形程度的增加，強度、硬度增加，塑性、韌性下降的現(xiàn)象，稱為形變強化，也稱為冷變形強化或加工硬化。低碳鋼力-伸長曲線b點是力-伸長曲線的最高點，也是局部塑性變形的開始點，也稱為拉伸失穩(wěn)點或塑性失穩(wěn)點。低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變圖塑性變形局部塑性變形階段頸縮現(xiàn)象：在力-伸長曲線上的最大載荷處，塑性變形主要集中于試樣的某一局部區(qū)域，該處橫截面積急劇減小，這種現(xiàn)象稱為頸縮，是塑性材料在拉伸時變形集中于局部區(qū)域的特殊現(xiàn)象。低碳鋼力-伸長曲線低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變圖斷裂特征12斷裂按其性質(zhì)可分為韌性斷裂和脆性斷裂按其方式可分為切斷和正斷請判定斷口種類：A韌性斷裂B脆性斷裂？？？低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變圖斷裂特征韌性斷裂：伴隨明顯塑性變形而形成韌性斷口的斷裂。斷裂面與拉應(yīng)力垂直或傾斜，剪切唇與拉力軸線兒乎成45°角，其上具有細小的凹凸，呈纖維狀。韌性斷裂一般包括純剪切變形斷裂、韌窩斷裂和蠕變斷裂。韌性斷裂的特征是斷裂前發(fā)生明顯宏觀塑性變形，它將預(yù)先警告人們注意，因此一般不會造成嚴(yán)重事故。韌性斷裂低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變圖斷裂特征脆性斷裂：是指幾乎不伴隨塑性變形而形成脆性斷口的斷裂，即：斷裂面通常與拉應(yīng)力垂直，宏觀上由具有光澤的亮面組成。脆性斷裂的主要特征是斷裂前基本上不發(fā)生塑性變形，沒有明顯征兆，是一種突然發(fā)生的斷裂，因此危害性很大。脆性斷口脆性斷裂危害性很大低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變圖斷裂特征脆性斷裂特點斷裂時承受的工作應(yīng)力很低，一般低于材料的屈服強度。斷裂的裂紋源總是從應(yīng)力集中處或內(nèi)部的缺陷處開始。溫度降低，脆性斷裂傾向增加。斷口平齊而光亮，并且與正應(yīng)力垂直，斷口上常呈現(xiàn)人字紋或放射花紋。低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變圖斷裂特征通常脆性斷裂前也發(fā)生微量塑性變形一般規(guī)定光滑拉伸試樣的斷面收縮率小于5%則為脆性斷口，這種材料稱為脆性材料，如：灰鑄鐵；反之，大于5%者為韌性