弹性极限、屈服极限、抗拉极限应力-应变曲线

应 力 应 变 曲 线 力 学 性 质 ： 在 外 力 作 用 下 材 料 在 变 形 和 破 坏 方 面 所表 现 出 的 力 学 性 能试件和实验条件 常温、静载一 、 拉 伸 时 的 应 力 应 变 曲 线 1、 试 件L0 标 点标 距 d0 （ 1） 材 料 类 型 ： 低 碳 钢 ： 灰 铸 铁 ：2 标 准 试 件 ：塑 性 材 料 的 典 型 代 表 ；脆 性 材 料 的 典 型 代 表 ；（ 2） 标 准 试 件 ：标 距 ：用 于 测 试 的 等 截 面 部 分 长 度 ；尺 寸 符 合 国 标 的 试 件 ；圆 截 面 试 件 标 距 ： L 0=10d0或 5d0 2、 试 验 机 0 3、 低 碳 钢 拉 伸 曲 线 明 显 的 四 个 阶 段1、 弹 性 阶 段 obP 比 例 极 限 Ee 弹 性 极 限 tanE 2、 屈 服 阶 段 bc（ 失 去 抵抗 变 形 的 能 力 ）s 屈 服 极 限3、 强 化 阶 段 ce（ 恢 复 抵 抗变 形 的 能 力 ） （ 均 匀 塑 性 变 形 ）强 度 极 限 （ 对 最 大 均 匀 塑性 变 形 的 抗 力 ）b4、 局 部 径 缩 阶 段 ef o ab c e fPe “ 屈 服 ” ）（ 力 达 到 此 线 以 上 就 叫s b (1)弹 性 阶 段 比 例 极 限 p oa段 是 直 线 ， 应 力 与 应 变 在 此 段 成 正 比 关 系 ， 材料 符 合 虎 克 定 律 ， 直 线 oa的 斜 率 就 是 材料 的 弹 性 模 量 ， 直 线 部 分 最 高 点 所 对 应 的 应 力 值记 作 p， 称 为 材 料 的 比 例 极 限 。 曲 线 超 过 a点 ， 图上 ab段 已 不 再 是 直 线 ， 说 明 材 料 已 不 符 合 虎 克 定律 。 但 在 ab段 内 卸 载 ， 变 形 也 随 之 消 失 ， 说 明 ab段 也 发 生 弹 性 变 形 ， 所 以 ab段 称 为 弹 性 阶 段 。 b点所 对 应 的 应 力 值 记 作 e ， 称 为 材 料 的 弹 性 极 限 。 弹 性 极 限 与 比 例 极 限 非 常 接 近 ， 工 程 实 际 中 通 常 对 二 者不 作 严 格 区 分 ， 而 近 似 地 用 比 例 极 限 代 替 弹 性 极 限 。 Etan (2)屈 服 阶 段 屈 服 点 曲 线 超 过 b点 后 ， 出 现 了 一 段 锯 齿 形 曲 线 ，这 阶 段 应 力 没 有 增 加 ， 而 应 变 依 然 在 增 加 ， 材料 好 像 失 去 了 抵 抗 变 形 的 能 力 ， 把 这 种 应 力 不 增加 而 应 变 显 著 增 加 的 现 象 称 作 屈 服 ， bc段 称 为 屈服 阶 段 。 屈 服 阶 段 曲 线 最 低 点 所 对 应 的 应 力 称 为 屈 服 点 (或 屈 服 极 限 )。 在 屈 服 阶 段 卸 载 ， 将出 现 不 能 消 失 的 塑 性 变 形 。 工 程 上 一 般 不 允 许 构件 发 生 塑 性 变 形 ， 并 把 塑 性 变 形 作 为 塑 性 材 料 破坏 的 标 志 ， 所 以 屈 服 点 是 衡 量 材 料 强 度 的 一个 重 要 指 标 。 s s s (3)强 化 阶 段 抗 拉 强 度 经 过 屈 服 阶 段 后 ， 曲 线 从 c点 又 开 始 逐 渐 上升 ， 说 明 要 使 应 变 增 加 ， 必 须 增 加 应 力 ， 材 料又 恢 复 了 抵 抗 变 形 的 能 力 ， 这 种 现 象 称 作 强 化 ，ce段 称 为 强 化 阶 段 （ 加 工 硬 化 ） 。 曲 线 最 高 点所 对 应 的 应 力 值 记 作 ， 称 为 材 料 的 抗 拉 强 度(或 强 度 极 限 )， 它 是 衡 量 材 料 强 度 的 又 一 个 重要 指 标 。 (4)缩 颈 断 裂 阶 段 曲 线 到 达 e点 前 ， 试 件 的 变 形 是 均 匀 发 生 的 ，曲 线 到 达 e点 ， 在 试 件 比 较 薄 弱 的 某 一 局 部 (材质 不 均 匀 或 有 缺 陷 处 )， 变 形 显 著 增 加 ， 有 效 横截 面 急 剧 减 小 ， 出 现 了 缩 颈 现 象 ， 试 件 很 快 被拉 断 ， 所 以 ef段 称 为 缩 颈 断 裂 阶 段 。 b b 4.塑 性 指 标试 件 拉 断 后 ， 弹 性 变 形 消 失 ， 但 塑 性 变 形 仍 保留 下 来 。 工 程 上 用 试 件 拉 断 后 遗 留 下 来 的 变 形表 示 材 料 的 塑 性 指 标 。 常 用 的 塑 性 指 标 有 两 个 : 伸 长 率 : 1 100L LL %断 面 收 缩 率 : 1 100A AA %L1 试 件 拉 断 后 的 标 距L 是 原 标 距A1 试 件 断 口 处 的 最 小 横 截 面 面 积A 原 横 截 面 面 积 。 、 值 越 大 ， 其 塑 性 越 好 。 一 般 把 5 的 材料 称 为 塑 性 材 料 ， 如 钢 材 、 铜 、 铝 等 ； 把 5% 延 伸 率 5%可 承 受 冲 击 载 荷 ， 适 合 于锻 压 和 冷 加 工 适 合 于 做 基 础 构 件 或 外 壳材 料 的 塑 性 和 脆 性 会 因 为 制 造 方 法 工 艺 条 件的 改 变 而 改 变