第二章 軸向拉伸與壓縮第四季 試驗

1、1第五節(jié)第五節(jié) 材料在拉伸時的力學性能材料在拉伸時的力學性能 一、拉伸試驗簡介一、拉伸試驗簡介試驗標準：試驗標準： GB 2281987 金屬材料室溫拉伸試驗方法金屬材料室溫拉伸試驗方法 標準拉伸試樣：標準拉伸試樣：規(guī)定標距規(guī)定標距: 10ld或者或者 5ldGB/T 2282002 金屬材料室溫拉伸試驗方法金屬材料室溫拉伸試驗方法 標距：標距：試樣工作段的原始長度試樣工作段的原始長度2試驗設備試驗設備 材料力學試驗原理：試驗原理：tanE5二、低碳鋼拉伸二、低碳鋼拉伸 曲線曲線 1. 線彈性階段（線彈性階段（Ob 段）段）性能特點性能特點 彈性變形彈性變形彈性變形：卸載后會消失的變形彈性變形

2、：卸載后會消失的變形 應力與應變成正比（應力與應變成正比（Oa 段）段）性能參數性能參數 比例極限比例極限 p 胡克定律適用范圍：胡克定律適用范圍： p 彈性模量彈性模量 E彈性模量彈性模量 E 就等于就等于 Oa 直線段的斜率，即直線段的斜率，即a p e 彈性極限彈性極限 e彈性階段的最高點，工程中彈性階段的最高點，工程中胡克定律適用范圍：胡克定律適用范圍： etanE62. 屈服階段（屈服階段（bc 段）段）性能特點性能特點 塑性變形塑性變形塑性變形：卸載后不會消失塑性變形：卸載后不會消失 屈服現象屈服現象性能參數性能參數 屈服極限屈服極限 s ：下屈服點的應力，發(fā)生屈服現象的最小應力下

3、屈服點的應力，發(fā)生屈服現象的最小應力屈服現象：材料暫時喪失了屈服現象：材料暫時喪失了的變形的變形 變形抗力變形抗力a p e sc73. 強化階段（強化階段（ ce 段）段）性能特點性能特點 彈彈塑性變形塑性變形 強化現象強化現象性能參數性能參數 強度極限強度極限 b ： 曲線曲線最高點的應力，即斷裂前所能承受的最大應力最高點的應力，即斷裂前所能承受的最大應力強化現象：材料恢復了變形強化現象：材料恢復了變形抗力抗力 a p e sce b84. 縮頸階段（縮頸階段（ef 段）段）縮頸現象：縮頸現象：變形抗力急劇下降，直至斷裂變形抗力急劇下降，直至斷裂變形局部化變形局部化若加載到強化階段的某一點

4、若加載到強化階段的某一點d 停止加載停止加載,并逐漸卸載并逐漸卸載,在卸在卸載過載過程中程中,荷荷載與試樣伸長量之載與試樣伸長量之間遵間遵循直線關循直線關系系的的規(guī)律稱為材料規(guī)律稱為材料的卸的卸載定載定律律. abcefOgfhdd三、卸載規(guī)律與冷作硬化現象三、卸載規(guī)律與冷作硬化現象卸載規(guī)律：卸載規(guī)律：即線性卸載，如圖中即線性卸載，如圖中 dd直線段直線段在常溫下把材料預拉到強在常溫下把材料預拉到強化階段然后卸載化階段然后卸載,當再次加載時當再次加載時,試樣在線彈性范圍內所能承受試樣在線彈性范圍內所能承受的最大荷載將增大的最大荷載將增大.這種現象稱這種現象稱為冷作硬化為冷作硬化冷作硬冷作硬化化

5、 abcdefOdgfhdep -彈彈性應變性應變e- 塑性應變塑性應變p11四、材料的塑性指標四、材料的塑性指標 （1）伸長率）伸長率 1100%lll l 為為標距；標距； l1 為試件拉斷為試件拉斷后后工作段的長度工作段的長度（2）斷面收縮率）斷面收縮率 1100%AAA A 為為原始橫截面積；原始橫截面積； A1 為試件拉斷為試件拉斷后后斷口處的最小橫截面積斷口處的最小橫截面積工程中通常將材料劃分為兩類：工程中通常將材料劃分為兩類：5% :塑性材料塑性材料 5% :脆性材料脆性材料 12五、名義屈服極限五、名義屈服極限 有些塑性材料不存在明顯的有些塑性材料不存在明顯的屈服階段，工程中通

6、常以產屈服階段，工程中通常以產生生 0.2% 的應變的應變所對應的應所對應的應力作為屈服強度指標，稱為力作為屈服強度指標，稱為名義屈服極限或條件屈服極名義屈服極限或條件屈服極限，記作限，記作 0.213六、鑄鐵拉伸時的力學性能六、鑄鐵拉伸時的力學性能 1.鑄鐵拉伸鑄鐵拉伸14六、鑄鐵拉伸時的力學性能六、鑄鐵拉伸時的力學性能 性能特點性能特點 2.鑄鐵拉伸鑄鐵拉伸 曲線曲線 1. 塑性變形很小塑性變形很小 2. 強度指標：強度極限強度指標：強度極限 b3. 抗拉強度很低抗拉強度很低4. 彈性模量彈性模量/%/MPa以以 曲線開始部分的割線的曲線開始部分的割線的斜率作為斜率作為彈性模量，即對于鑄彈

7、性模量，即對于鑄鐵，胡克定律近似成立。鐵，胡克定律近似成立。15第六節(jié)第六節(jié) 材料在壓縮時的力學性能材料在壓縮時的力學性能 試驗標準：試驗標準：標準試件：標準試件：1. 低碳鋼壓縮低碳鋼壓縮 GB/T 73142005 金屬壓縮試驗方法金屬壓縮試驗方法 GB 73141987 金屬壓縮試驗方法金屬壓縮試驗方法短圓柱，高度與直徑比一般為短圓柱，高度與直徑比一般為 2.53.517第六節(jié)第六節(jié) 材料在壓縮時的力學性能材料在壓縮時的力學性能 2. 低碳鋼壓縮低碳鋼壓縮 曲線曲線 比例極限比例極限 p、屈服極限、屈服極限 s、彈性模量彈性模量 E 與拉伸時大致相同與拉伸時大致相同 不存在強度極限不存在強度極限主要結論：主要結論：183. 鑄鐵壓縮鑄鐵壓縮 194. 鑄鐵壓縮鑄鐵壓縮 曲線曲線 抗壓強度極限抗壓