金屬材料試驗機/電子拉力試驗機中應力-應變曲線關系

中應力-應變(bian)曲(qu)線關系

應(ying)(ying)力（工(gong)程應(ying)(ying)力或(huo)名義應(ying)(ying)力）σ=P/A，變形（工(gong)程應(ying)(ying)變或(huo)名義應(ying)(ying)變）ε=（L-L。）/L。

 

　　式(shi)中，P為(wei)載(zai)荷；A。為(wei)試樣的原始截(jie)面積；L。為(wei)試樣的原始標距(ju)長(chang)度(du)；L為(wei)試樣變(bian)形(xing)后的長(chang)度(du)。

 

　　這(zhe)種應(ying)(ying)力(li)-應(ying)(ying)變曲(qu)(qu)線(xian)通(tong)常稱為工程(cheng)應(ying)(ying)力(li)-應(ying)(ying)變曲(qu)(qu)線(xian)，它(ta)與(yu)載(zai)荷-變形曲(qu)(qu)線(xian)相似，只是坐(zuo)標(biao)不(bu)同。從此曲(qu)(qu)線(xian)上，可以看出低碳鋼的變形過程(cheng)有(you)如下特點

中應力-應變曲線當應(ying)力低于(yu)σe 時(shi)

應(ying)力與試樣的應(ying)變成(cheng)正比，應(ying)力去除，變形消失(shi)，即試樣處(chu)于彈性變形階段，σe 為(wei)材料(liao)(liao)的彈性極(ji)限，它表(biao)示材料(liao)(liao)保持*彈性變形的zui大應(ying)力。

 

　　當(dang)應力超(chao)過σe 后(hou)，應力與應變之間的直線(xian)關系被(bei)破壞，并出(chu)現屈服平臺(tai)或屈服齒。如果卸載，試樣(yang)的變形(xing)(xing)只能部分恢復，而保留一(yi)部分殘余變形(xing)(xing)，即(ji)塑性(xing)變形(xing)(xing)，這說(shuo)明(ming)鋼的變形(xing)(xing)進入彈塑性(xing)變形(xing)(xing)階段。σs稱為材(cai)料(liao)(liao)的屈服強度或屈服點，對于無明(ming)顯(xian)屈服的塑性(xing)材(cai)料(liao)(liao)，規定以產生0.2%殘余變形(xing)(xing)的應力值(zhi)為其屈服極(ji)限，又叫名義屈服極(ji)限或δ0.2。

中應力-應變曲線當應力(li)超過σs后(hou)

試(shi)樣發(fa)生(sheng)明顯而均(jun)勻的(de)塑(su)性變(bian)(bian)形(xing)(xing)，若使試(shi)樣的(de)應變(bian)(bian)增大(da)，則必須增加(jia)應力值(zhi)，這種隨著塑(su)性變(bian)(bian)形(xing)(xing)的(de)增大(da)，塑(su)性變(bian)(bian)形(xing)(xing)抗力不斷增加(jia)的(de)現象稱(cheng)為加(jia)工(gong)硬化(hua)或(huo)形(xing)(xing)變(bian)(bian)強化(hua)。當應力達到σb時試(shi)樣的(de)均(jun)勻變(bian)(bian)形(xing)(xing)階段即告終止，此(ci)zui大(da)應力σb稱(cheng)為材料的(de)強度(du)極限或(huo)抗拉強度(du)，它(ta)表示材料對(dui)zui大(da)均(jun)勻塑(su)性變(bian)(bian)形(xing)(xing)的(de)抗力。

中應力-應變曲線在σb值之后

試樣(yang)開始發生不均(jun)勻(yun)塑性變形(xing)(xing)并(bing)形(xing)(xing)成縮頸，應(ying)力下(xia)降，zui后應(ying)力達到σk時試樣(yang)斷裂。σk為材料(liao)的(de)條件斷裂強度，它表(biao)示材料(liao)對(dui)塑性的(de)極(ji)限抗力。

 

　

　上述應(ying)(ying)力(li)-應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)中(zhong)的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)和應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)是以試樣的(de)(de)初始(shi)尺寸進行(xing)計算的(de)(de)，事實上，在(zai)拉伸過(guo)程中(zhong)試樣的(de)(de)尺寸是在(zai)不(bu)(bu)斷(duan)變(bian)(bian)(bian)(bian)化的(de)(de)，此時(shi)的(de)(de)真實應(ying)(ying)力(li)S應(ying)(ying)該(gai)是瞬時(shi)載(zai)荷（P）除(chu)以試樣的(de)(de)瞬時(shi)截面積（A），即：S=P/A；同樣，真實應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)e應(ying)(ying)該(gai)是瞬時(shi)伸長量除(chu)以瞬時(shi)長度(du)de=dL/L。下圖(tu)是真應(ying)(ying)力(li)-真應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)，它不(bu)(bu)像應(ying)(ying)力(li)-應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)那樣在(zai)載(zai)荷達到(dao)zui大值后轉而(er)下降(jiang)，而(er)是繼續上升直(zhi)至斷(duan)裂，這說明金屬(shu)在(zai)塑性變(bian)(bian)(bian)(bian)形過(guo)程中(zhong)不(bu)(bu)斷(duan)地發生加工(gong)硬化，從而(er)外加應(ying)(ying)力(li)必須不(bu)(bu)斷(duan)增高，才能使(shi)變(bian)(bian)(bian)(bian)形繼續進行(xing)，即使(shi)在(zai)出現縮頸之后，縮頸處的(de)(de)真實應(ying)(ying)力(li)仍在(zai)升高，這就排除(chu)了(le)應(ying)(ying)力(li)-應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)中(zhong)應(ying)(ying)力(li)下降(jiang)的(de)(de)假象。