第二章轴向拉伸与压缩第四季试验

1、1第五节第五节 材料在拉伸时的力学性能材料在拉伸时的力学性能 一、拉伸试验简介一、拉伸试验简介试验标准：试验标准： GB 2281987 金属材料室温拉伸试验方法金属材料室温拉伸试验方法 标准拉伸试样：标准拉伸试样：规定标距规定标距: 10ld或者或者 5ldGB/T 2282002 金属材料室温拉伸试验方法金属材料室温拉伸试验方法 标距：标距：试样工作段的原始长度试样工作段的原始长度2试验设备试验设备 材料力学试验原理：试验原理：tanE5二、低碳钢拉伸二、低碳钢拉伸 曲线曲线 1. 线弹性阶段（线弹性阶段（Ob 段）段）性能特点性能特点 弹性变形弹性变形弹性变形：卸载后会消失的变形弹性变形

2、：卸载后会消失的变形 应力与应变成正比（应力与应变成正比（Oa 段）段）性能参数性能参数 比例极限比例极限 p 胡克定律适用范围：胡克定律适用范围： p 弹性模量弹性模量 E弹性模量弹性模量 E 就等于就等于 Oa 直线段的斜率，即直线段的斜率，即a p e 弹性极限弹性极限 e弹性阶段的最高点，工程中弹性阶段的最高点，工程中胡克定律适用范围：胡克定律适用范围： etanE62. 屈服阶段（屈服阶段（bc 段）段）性能特点性能特点 塑性变形塑性变形塑性变形：卸载后不会消失塑性变形：卸载后不会消失 屈服现象屈服现象性能参数性能参数 屈服极限屈服极限 s ：下屈服点的应力，发生屈服现象的最小应力下

3、屈服点的应力，发生屈服现象的最小应力屈服现象：材料暂时丧失了屈服现象：材料暂时丧失了的变形的变形 变形抗力变形抗力a p e sc73. 强化阶段（强化阶段（ ce 段）段）性能特点性能特点 弹弹塑性变形塑性变形 强化现象强化现象性能参数性能参数 强度极限强度极限 b ： 曲线曲线最高点的应力，即断裂前所能承受的最大应力最高点的应力，即断裂前所能承受的最大应力强化现象：材料恢复了变形强化现象：材料恢复了变形抗力抗力 a p e sce b84. 缩颈阶段（缩颈阶段（ef 段）段）缩颈现象：缩颈现象：变形抗力急剧下降，直至断裂变形抗力急剧下降，直至断裂变形局部化变形局部化若加载到强化阶段的某一点

4、若加载到强化阶段的某一点d 停止加载停止加载,并逐渐卸载并逐渐卸载,在卸在卸载过载过程中程中,荷荷载与试样伸长量之载与试样伸长量之间遵间遵循直线关循直线关系系的的规律称为材料规律称为材料的卸的卸载定载定律律. abcefOgfhdd三、卸载规律与冷作硬化现象三、卸载规律与冷作硬化现象卸载规律：卸载规律：即线性卸载，如图中即线性卸载，如图中 dd直线段直线段在常温下把材料预拉到强在常温下把材料预拉到强化阶段然后卸载化阶段然后卸载,当再次加载时当再次加载时,试样在线弹性范围内所能承受试样在线弹性范围内所能承受的最大荷载将增大的最大荷载将增大.这种现象称这种现象称为冷作硬化为冷作硬化冷作硬冷作硬化化

5、 abcdefOdgfhdep -弹弹性应变性应变e- 塑性应变塑性应变p11四、材料的塑性指标四、材料的塑性指标 （1）伸长率）伸长率 1100%lll l 为为标距；标距； l1 为试件拉断为试件拉断后后工作段的长度工作段的长度（2）断面收缩率）断面收缩率 1100%AAA A 为为原始横截面积；原始横截面积； A1 为试件拉断为试件拉断后后断口处的最小横截面积断口处的最小横截面积工程中通常将材料划分为两类：工程中通常将材料划分为两类：5% :塑性材料塑性材料 5% :脆性材料脆性材料 12五、名义屈服极限五、名义屈服极限 有些塑性材料不存在明显的有些塑性材料不存在明显的屈服阶段，工程中通

6、常以产屈服阶段，工程中通常以产生生 0.2% 的应变的应变所对应的应所对应的应力作为屈服强度指标，称为力作为屈服强度指标，称为名义屈服极限或条件屈服极名义屈服极限或条件屈服极限，记作限，记作 0.213六、铸铁拉伸时的力学性能六、铸铁拉伸时的力学性能 1.铸铁拉伸铸铁拉伸14六、铸铁拉伸时的力学性能六、铸铁拉伸时的力学性能 性能特点性能特点 2.铸铁拉伸铸铁拉伸 曲线曲线 1. 塑性变形很小塑性变形很小 2. 强度指标：强度极限强度指标：强度极限 b3. 抗拉强度很低抗拉强度很低4. 弹性模量弹性模量/%/MPa以以 曲线开始部分的割线的曲线开始部分的割线的斜率作为斜率作为弹性模量，即对于铸弹

7、性模量，即对于铸铁，胡克定律近似成立。铁，胡克定律近似成立。15第六节第六节 材料在压缩时的力学性能材料在压缩时的力学性能 试验标准：试验标准：标准试件：标准试件：1. 低碳钢压缩低碳钢压缩 GB/T 73142005 金属压缩试验方法金属压缩试验方法 GB 73141987 金属压缩试验方法金属压缩试验方法短圆柱，高度与直径比一般为短圆柱，高度与直径比一般为 2.53.517第六节第六节 材料在压缩时的力学性能材料在压缩时的力学性能 2. 低碳钢压缩低碳钢压缩 曲线曲线 比例极限比例极限 p、屈服极限、屈服极限 s、弹性模量弹性模量 E 与拉伸时大致相同与拉伸时大致相同 不存在强度极限不存在强度极限主要结论：主要结论：183. 铸铁压缩铸铁压缩 194. 铸铁压缩铸铁压缩 曲线曲线 抗压强度极限抗压