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材料拉力机之拉伸曲线基本特点

发布时间:2020-06-16    点击次数:

材料拉力机在试验过程中,材料不同,其拉伸曲线也有所不同,但总的来说,从初始拉伸至最后断裂过程可基本划分为几个特征阶段,具体如下。

材料拉力机之拉伸曲线基本特点

1、弹性阶段:这个阶段分为两种,当应力小于σp 时,应力和应变成正比;超过比例极限后,应力和应变虽然不保持正比关系,但变形依然是弹性的,卸载后变形完全恢复为零,直线斜率E,其大小反映材料抵抗弹性变形的一种能力代表了材料的刚度。此外,材料在发生杆的轴向伸长的同时还发生横向收缩。横向正应变ε与纵向正应变ε之的绝对值μ称为材料的泊松比,反映材料横向变形的弹性常数。

材料拉力机

2、屈服阶段:在超过弹性阶段后出现明显的屈服过程,即曲线沿一水平段上下波动,即应力增加很少,变形快速增加。这表明材料在此载荷作用下,宏观上表现为暂时丧失抵抗继续变形的能力,微观上表现为材料内部结构发生急剧变化。从微观结构解释这一现象是由于构成金属晶体材料结构晶格间的位错,在外力作用下发生有规律的移动造成的。由于材料在这一阶段已经发生过量变形,必然残留不可恢复的变形塑性变形因此,从屈服阶段开始,材料的变形就包含弹性和塑性两部分。

3、强化阶段:屈服阶段结束后,材料拉力机拉伸曲线又出现上升现象,说明材料恢复了对继续变形的抵抗能力,材料若要继续变形必须施加足够的载荷。如果在这一阶段卸载,弹性变形将随之消失,而塑性变形将永远保留。强化阶段的卸载路径与弹性阶段平行。卸载后若重新加载,材料的弹性阶段线将加长、屈服强度明显提高,塑性将降低。这种现象称作应变强化或冷作硬化,可用来提高材料的强度。强化阶段的塑性变形是沿轴向均匀分布的。拉伸曲线的应力达到强度极限σb,是材料均匀塑性变形的最大抵抗能力,是材料进入颈缩阶段的标志。

4、颈缩阶段:应力到达强度极限后,开始在试样最薄弱处出现局部变形,从而导致试样局部截面急剧颈缩,承载面积迅速减少,试样承受的载荷很快下降,直至断裂。断裂时,试样的弹性变形消失,塑性变形则遗留在断裂的试样上。

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