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[科普中国]-塑性指标

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所谓塑性,是指固体金属在外力作用下能稳定地产生永久变形而不破坏其完整性(不断裂、不破损)的能力。

金属在不同变形条件下允许的极限变形量称为塑性指标,是在特定条件下测得的,如拉伸时的断面收缩率及伸长率,冲击试验的冲击韧性;镦粗或压缩实验时第一条裂纹出现前的高向压缩率(最大压缩率);扭转实验破坏前的扭转角或扭转数;弯曲实验破坏前的弯曲次数等。

包括延伸率试样断裂后的总延伸率称为极限延伸率1,用δk表示,其条件应变值用下式计算

式中lk-----断裂后的标长。

对于形成颈缩的材料,其伸长量Δlk= lk- l0,Δlk包括颈缩前的均匀伸长Δlb和颈缩后的集中伸长Δlc。,即Δlk= Δlb+Δlc。因此,延伸率也相应地由均匀延伸率δb和集中延伸率组成δc,即δk=δb+δc

研究表明,均匀延伸率取决于材料的冶金因素,而集中延伸率与试样几何尺寸有关,即δc=β√A0/l0

可以看出试样l0越大,集中变形对总延伸率的贡献越小。由此产生了一个问题,即为了使同一材料的试验结果具有可比性,如何排除试样几何尺寸的影响?为此必须对试样尺寸进行规范化,这只要使√A0/l0为一常数即可。工程上规定了两种标准拉伸试样,l0/√A0= 11.3和5.65。对于圆形截面拉伸试样,相应于l0=10d0和l0=5d0,分别称为10倍和5倍试样。相应地,延伸率分别用δ10和δ5表示。由上述可见,δ5>δ10。

断面收缩率试样断裂后所得总断面收缩率称为材料的极限断面收缩率,用ψ表示,其条件应变值由下式计算

式中Ak-----试样断口处的最小截面积。

与延伸率一样,断面收缩率ψk也由两部分组成,均匀变形阶段的断面收缩率和集中变形阶段的断面收缩率,但与延伸率不同的是,断面收缩率与试样尺寸无关,只决定于材料性质。

塑性所谓塑性,是指固体材料在外力作用下发生永久变形,而不破坏其完整性的能力。

它是金属的一种重要加工性能。2

塑性与柔软性的区别塑性反映材料产生永久变形的能力。

柔软性反映材料抵抗变形的能力(变形抗力大小)。

本词条内容贡献者为:

林国庆 - 副教授 - 中国海洋大学