金属变形的应力应变曲线［DOC可编辑］.doc

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应变
应力σ
低碳钢的应力、应变曲线
金属变形的应力-应变曲线
(一)应力、应变
在外力作用下,材料将发生弹性变形、
塑性变形直至断裂。
(或称工程应力)σ=
(或称工程应变) ε=
式中:P-载荷;A0-试样的原始面积;
L0-试样的原始标距长度;L-变形后的长度
弹性极限(σe):材料保持最大弹性变形的最大应力值。
屈服极限(σS):材料发生塑性变形的最小应力值。
条件屈服极限():%时的应力值。
强度极限(σb):材料发生塑性变形的最大应力值。
断裂极限(σK):表示材料对塑性变性的极限抗力。
延伸率(δ):表示残余总变形量△LK鱼原始长度L0之比。
断面收缩率(ψ):表示试样横截面积A0鱼断裂时的横截面积AK之差鱼A0之比。
σe、σS、σb、σK为强度指标,δ、ψ为塑性指标。

(一)弹性变形
:弹性变形发生在低应力作用下,变形量较小,如图中oe段。
(1)当σ<σe时的变形为弹性变形。
(2)具有可逆性,外力去除后完全复原;
(3)应力与应变呈直线关系,服从虎克定律。
σ=Eετ=Gυ
σ-正应力;ε-正应变;E-弹性模量
τ-切应力;υ-切应变;G -切变模量
应力与应变间的比例常数称为弹性模量。它表示材料抵抗应变的能力大小。随着应变形式的不同,弹性模量也有不同的意义。E为抵抗正应变的弹性模量,G为抵抗切应变的弹性模量,两者的关系为G=E/2(1+n),其中n为泊松(Poisson)比。G、E反映材料的“刚度”大小,是一个组织不敏感系数。
2. 弹性变形的本质
在应力的作用下,金属内部的晶格发生了弹性的伸长或歪扭,即键长或键角的轻微变化,原子离开其平衡位置但是位移远小于该方向上原子的间距,外力小于原子间作用力。所以在外力去除后,其变形便可完全恢复。弹性模量反映原子之间作用力的大小。在基体不变的情况下,一般地改变固溶体的成分、晶粒大小以及组织形貌,并不能明显改变材料弹性模量的大小。