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1、第五章材料的變形5.1材料的拉伸試驗1）屈服平臺或不連續(xù)塑性變形對應的應力稱為屈服強度。2）形變強化段試樣所能承受的最大應力稱為抗拉強度。3）試樣中某處突然變小，發(fā)生所謂的“頸縮”現象。4）脆性是指材料在斷裂前不產生塑性變形的性質。5）塑性表示材料在斷裂前發(fā)生永久變形的性質。6）材料的強度是指材料對塑性變形和斷裂的抗力。7）材料的塑性人小表示材料斷裂前發(fā)生塑性變形的能力（可用伸長率和斷面收縮率表示）。材料脆性的大小可用材料的彈性模量和脆性斷裂強度表示。8）材料的韌性指斷裂前單位體積材料所吸收的變

2、形能和斷裂能，即外力所做的功。包括三部分能量：彈性變形能、塑性變形能、斷裂變形能。玻璃態(tài)9）高分了＜高彈態(tài)粘流態(tài)高分子拉伸曲線：廠?T&——＞應力與應變成正比直至斷裂。[T,（脆化溫度），T&（玻璃化溫度）]——＞出現屈服點后應力下降。略低T&,應變増加，直至斷裂>無屈服點，應變很大。5.2材料的其他力學試驗1）彎曲試驗三點彎曲試驗時：試樣總在最大彎矩附近處斷裂。四點彎曲試驗吋：在兩加載點間，試樣受到等彎矩的作用，試樣通常在該長度內的組織缺陷處發(fā)生斷裂，因此能較好地反映材料的性質，結果較準確。指

3、標：撓度、抗彎強度。陶瓷材料拉伸試驗困難，通常采用彎曲試驗，用抗彎強度表征力學性能彎曲試驗不能測試高塑性材料，口J測脆性材料、陶瓷、灰鑄鐵及硬質合金。2）壓縮試驗常用于測定脆性材料。塑性材料壓縮時只發(fā)牛壓縮變形而不斷裂，壓縮曲線一直上升。指標：抗壓強度、試樣高徑比越大，端而需光滑平整，相對壓縮率、相對斷面擴張率。抗壓強度越低。相互平行，減小摩擦。3）扭轉試驗①可用于測定在拉伸時表現為脆性的材料，如淬火低溫冋火鋼的戟性。②扭轉曲線不出現拉伸時的頸縮現象，因此可用此測定高塑性材料的變形抗力和變形能力

4、。③可明確區(qū)分材料的斷裂方式，正斷或切斷：對于塑性材料，斷口與試樣軸線垂直，斷口平整并有凹旋狀塑性變形痕跡，這是由切應力造成的切斷。對于脆性材料，斷I」約與試樣軸線呈45。，斷口呈螺旋狀；木材、帶狀偏析嚴重的合金板材扭轉斷裂吋可能出現層狀或木片狀斷口。指標：扭轉比例極限、切變模量、扭轉屈服強度。但扭轉很難測定材料的微量塑性變形抗力。5.3彈性變形1）材料的彈性是指在外力作用卜?發(fā)生變形，外力去除后變形消失的性質，這種可恢復的變形就稱為彈性變形。2）彈性變形的本質是晶體點陣內的原子具冇抵抗相互分開

5、、接近或剪切移動的性質。I3）高分子的高彈態(tài)高分子的彈性變形量很大，小變形時，應力與應變符合胡克定律，變形由分子鏈內鍵長和鍵角發(fā)生改變產生，為普彈變形。高彈變形是在外力卜，原先卷曲的鏈沿受力方向逐漸伸展產生，伸展長度和應力不成線形關系。當外力去除后，由于分子鏈Z間力的作用，分子鏈又回復至卷曲狀態(tài)。4）彈性指標O彈性模量表明了材料對彈性變形的抗力，代表了材料的剛度。也反映了材料內原了的鍵合強度。彈性模量是材料最穩(wěn)定的力學性能參數，對成分和組織的變化不敏感。②彈性極限是材料發(fā)牛最大彈性變形吋的應力值

6、。③彈性比功是材料吸收變形功而又不發(fā)生永久變形的能力。2W“二1/26?&二空螺旋彈簧除材料的彈性外，其螺旋結構使變形量均勻分布2￡到材料上，因此彈簧能承受更大的彈性變形量。5）彈性不完整性現象：應變滯后于應力。原因：組織不均勻，各晶粒應變不均勻。口彈性后效與內耗：加載時應變落后丁應力而和時間冇關的現象稱為正彈性后效，卸載時應變落后于應力的現彖稱為反彈性后效。加載線與卸載線不重合而形成封閉冋線,稱為彈性滯后，封閉冋線為彈性滯后環(huán)。有部分變形功被材料所吸收，為材料的“內耗”。大小由回線面積表示。常

7、用于樂器。小提琴的弦：內耗?。卉嚧泊采恚簝群拇笪??；匕旮裥航饘俨牧项A先經少量塑性變形后再同向加載，彈性極限升高，反向加載則彈性極限降低。其機理與位錯運動所受阻力有關。-后果：交變應力作用（疲勞），彈性極限下降一軟化。一好處：高速離心處理、軋制時來回交替運動。6）超彈性材料超彈性定義：材料在外力作用下產生遠大于其彈性極限時的應變量，外力去除自動恢復其變形的現彖。原因：馬氏體相變，形狀記憶。溫度誘發(fā)相變，應力誘發(fā)相變。5.4材料的塑性1）塑性變形方程：6=K（匂）“K為強度系數，n為形變強化

8、系數。n是材料的加工硬化性指標，可用來表征金屬材料在均勻須性變形階段的變形。n越小變形強化能力越弱。應力增加時，往往應變的速率也會相應增加。應變速率敏感性:咕丈3巧是應變速率皺感性，m是應變速率敬感指數；K是常數。m=l為粘性固體，m越人，拉伸時抗縮頸能力越強，m=0表示材料無應變速率敏感性。2）塑性指標：有伸長率和斷面收縮率。若材料的伸長率大于斷面收縮率，則該材料只有均勻須性變形而無頸縮現象，是低須性材料，反之為高塑性材料。3）塑性變形機理金屈材料中存在位錯，金屈塑性變形的本質是位錯在外力的作