杭州市金屬材料性能屈服強(qiáng)度檢測(cè)單位

時(shí)間：2020-11-26作者：江蘇廣分檢測(cè)技術(shù)有限公司瀏覽：52

1、屈服和屈服強(qiáng)度




很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中我們需要確保在施加應(yīng)力的條件下只會(huì)發(fā)生彈性形變。某一個(gè)結(jié)構(gòu)或者組件在經(jīng)歷了塑性變形或者說(shuō)形狀發(fā)生了性的變化之后可能就無(wú)法滿足其應(yīng)用的功能要求。屈服發(fā)生的點(diǎn)可以通過(guò)應(yīng)力-應(yīng)變曲線初開(kāi)始偏離線性關(guān)系的位置來(lái)確定，該點(diǎn)我們有時(shí)候稱(chēng)之為彈性。然而該點(diǎn)的位置較難測(cè)定。直線與應(yīng)力-應(yīng)變曲線彎向塑性變形區(qū)間的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力被定義為屈服強(qiáng)度。




對(duì)于具有非線性彈性區(qū)間的材料來(lái)說(shuō)，不可能使用應(yīng)變截距的方法，通常將產(chǎn)生某特定程度應(yīng)變所需的應(yīng)力定義為屈服強(qiáng)度。彈性-塑性轉(zhuǎn)變十分明顯而且出現(xiàn)非常突然，我們稱(chēng)這種想象為屈服點(diǎn)現(xiàn)象。在上屈服點(diǎn)處，塑性形變由工程應(yīng)力的明顯下降開(kāi)始。形變?cè)谀成舷路秶?dòng)的應(yīng)力值之內(nèi)持續(xù)發(fā)生，我們稱(chēng)該應(yīng)力為下屈服點(diǎn)。接下來(lái)應(yīng)力隨著應(yīng)變的增加而升高。對(duì)于具有這種效應(yīng)的金屬來(lái)說(shuō)，其屈服強(qiáng)度被認(rèn)為是與下屈服點(diǎn)相關(guān)的平均應(yīng)力值，因?yàn)樵搼?yīng)力比較明顯且對(duì)測(cè)試過(guò)程的敏感性較低。因此對(duì)于這些材料來(lái)說(shuō)，我們沒(méi)有必要使用應(yīng)變截距的方法。




2、拉伸強(qiáng)度




在屈服發(fā)生之后，使金屬繼續(xù)發(fā)生塑性形變所需的應(yīng)力增長(zhǎng)到值，然后開(kāi)始下降并終發(fā)生斷裂。拉伸強(qiáng)度就是對(duì)應(yīng)于工程應(yīng)力——應(yīng)變曲線點(diǎn)的應(yīng)力值。該強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于構(gòu)件所能承受的拉伸應(yīng)力。如果持續(xù)施加應(yīng)力則會(huì)發(fā)生斷裂。到該點(diǎn)之前，拉伸試樣較細(xì)部分的形變都是一致的。然而，在該應(yīng)力處，拉伸試樣的某點(diǎn)會(huì)開(kāi)始縮小或產(chǎn)生一個(gè)脖頸，之后的所有形變都將局限與該脖頸處。我們稱(chēng)該現(xiàn)象為頸縮處。斷裂強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于斷裂發(fā)生時(shí)的應(yīng)力值。




3、延展性




延展性是另一個(gè)重要的力學(xué)性能。它是衡量材料在斷裂前所能夠承受的塑性變形程度的物理量。一個(gè)金屬在斷裂時(shí)發(fā)生了很少或沒(méi)有塑性形變的特性被稱(chēng)為脆性。延展性可定量表達(dá)為伸長(zhǎng)率或斷面收縮率。伸長(zhǎng)率，%EL，是斷裂時(shí)塑性應(yīng)變的百分比，或




式中，lf 斷裂時(shí)的長(zhǎng)度，l0 為初始標(biāo)記長(zhǎng)度。由于斷裂時(shí)大部分塑性變形度局限于頸所縮區(qū)域。因此%EL的大小將依賴于試樣的標(biāo)距長(zhǎng)度。初始標(biāo)距長(zhǎng)度l0越短，頸縮處的伸長(zhǎng)所占的比例就越大，終的%EL值就越大。因此，當(dāng)我們?cè)趹?yīng)用伸長(zhǎng)率時(shí)需要給定初始標(biāo)距長(zhǎng)度，一般來(lái)說(shuō)是50mm。




斷面收縮率，%RA的定義式為：




式中，A0為初始橫截面積；Af為斷裂時(shí)的橫截面積。斷面收縮率的值既不依賴于l0，也不依賴于A0。而且，對(duì)于任一給定材料，其%EL和%RA的值一般來(lái)說(shuō)是不一樣的。大多數(shù)金屬在室溫條件下都會(huì)呈現(xiàn)一定程度的延展性，然而，有些金屬在溫度下降后會(huì)變?yōu)榇嘈浴?/p>




對(duì)于材料延展性的了解之所以十分重要的原因主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。首先，它可以告訴設(shè)計(jì)者某一材料結(jié)構(gòu)在斷裂前會(huì)經(jīng)歷的塑性變形的程度。其次，它規(guī)定了材料在成型加工過(guò)程中可以接受的塑性變形范圍。如果在設(shè)計(jì)應(yīng)力值計(jì)算中出現(xiàn)了誤差，有些材料可能只會(huì)發(fā)生局部形變而不會(huì)斷裂，我們稱(chēng)這些延展性相對(duì)較好的材料是“寬容的”。


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