《材料力學(xué)性能》ppt課件-文庫(kù)吧
2024-12-30 21:36 本頁(yè)面
【正文】 申格效應(yīng)的定義： ? 金屬材料經(jīng)過(guò)預(yù)先加載產(chǎn)生少量塑性變形，殘余應(yīng)變約 14%，卸載后再同向加載，規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力（彈性極限或屈服強(qiáng)度）增加； ? 反向加載，規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力降低的現(xiàn)象。 注 ：所有退火狀態(tài)和高溫回火的金屬與合金都有包辛格效應(yīng)。 可用來(lái)研究材料加工硬化的機(jī)制。 消除包申格效應(yīng)的方法： ? (1) 預(yù)先進(jìn)行較大的塑性變形； ? (2) 在第二次反向受力前先使金屬材料于回復(fù)或再結(jié)晶溫度下退火，如鋼在 400500℃ ，銅合金在 250270℃ 退火。 第三節(jié) 塑性變形階段 ? 一、塑性變形方式和特點(diǎn) ? 變形方式： ? (1) 滑移 ? (2) 孿生 ? 多晶金屬中每一晶?；谱冃蔚囊?guī)律與單晶金屬相同，但是多晶金屬中存在晶界，各晶粒的取向也不相同，因而其塑性變形有如下特點(diǎn)： ? (1) 各晶粒變形、不同時(shí)性和不均勻性 ? (2) 各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性 二、屈服現(xiàn)象和屈服點(diǎn)（屈服強(qiáng)度） ? 屈服現(xiàn)象是材料產(chǎn)生宏觀塑性變形的一種標(biāo)志。 ? 金屬材料從彈性變形階段向塑性變形階段的過(guò)渡明顯，表明外力保持恒定時(shí)試樣仍繼續(xù)伸長(zhǎng)，或者外力增加到一定數(shù)值時(shí)突然下降，然后外力幾乎不變時(shí)，試樣仍繼續(xù)伸長(zhǎng)變形，這就是屈服現(xiàn)象。 ? 呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象的金屬材料在拉伸時(shí)，試樣在外力保持恒定仍能繼續(xù)伸長(zhǎng)的應(yīng)力稱為屈服點(diǎn)，又稱屈服強(qiáng)度。 工程中常用的三種屈服標(biāo)準(zhǔn)： ? 比例極限 ? 彈性極限 ? 屈服強(qiáng)度 三、影響屈服強(qiáng)度的因素 內(nèi)在因素 外在因素 結(jié)合鍵 組織 結(jié)構(gòu) 原子本性 陶瓷 、 高分子材料 溫度 應(yīng)變速率 應(yīng)力狀態(tài) 固溶強(qiáng)化 形變強(qiáng)化 沉淀強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化 晶界和亞晶強(qiáng)化 四種影響金屬材料屈服強(qiáng)度的強(qiáng)化機(jī)制 四、加工硬化（形變強(qiáng)化） ? 定義： ? 在金屬整個(gè)變形過(guò)程中，當(dāng)外力超過(guò)屈服強(qiáng)度之后， ? 塑性變形并不是像屈服平臺(tái)那樣連續(xù)流變下去，而需要不斷增加外力才能繼續(xù)進(jìn)行， ? 這說(shuō)明金屬有一種阻止繼續(xù)塑性變形的抗力，這種抗力就是應(yīng)變硬化性能。 加工硬化的作用： ? (1) 加工硬化可使金屬機(jī)件具有一定的抗偶然過(guò)載能力，保證機(jī)件安全。 ? (2) 加工硬化和塑性變形適當(dāng)配合可使金屬均勻塑性變形，保證冷變形工藝順利實(shí)施。（如果沒(méi)有加工硬化能力，任何冷加工成型的工藝都是無(wú)法進(jìn)行。） ? (3) 可降低塑性，改善低碳鋼的切削加工性能。 加工硬化指數(shù) ? 可以反映金屬材料抵抗繼續(xù)塑性變形的能力。 五、縮頸現(xiàn)象和抗拉強(qiáng)度 ? （一）定義 ? 縮頸是金屬等韌性材料在拉伸試驗(yàn)時(shí) 變形集中于局部區(qū)域 的特殊現(xiàn)象，這是 應(yīng)變硬化與截面減小 共同作用的結(jié)果。 ? （二）縮頸判據(jù) 抗拉強(qiáng)度 ? 定義： ? 拉伸試驗(yàn)時(shí)試樣拉斷過(guò)程中最大試驗(yàn)力所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。 ? 實(shí)際意義： ? (1) 標(biāo)志塑性金屬材料的實(shí)際承載能力； ? (2) 一定場(chǎng)合下抗拉強(qiáng)度可作為設(shè)計(jì)依據(jù)； ? (3) 抗拉強(qiáng)度的高低由屈服強(qiáng)度和應(yīng)變硬化指數(shù)來(lái)決定。 六、塑性度量 ? （一）塑性與塑性指標(biāo) ? 塑性定義： ? 指金屬材料斷裂前發(fā)生不可逆永久（塑性）變形的能力。 （二）塑性的意義與影響因素 ? 對(duì)機(jī)件來(lái)講，都要求材料具有一定的塑性，以防止機(jī)件偶然過(guò)載時(shí)產(chǎn)生突然破壞。 ? 影響因素： ? 1. 溶質(zhì)元素會(huì)降低鐵素體的塑性； ? 2. 鋼的塑性受碳化物體積比以及形狀的影響； ? 3. 細(xì)化顆?？墒共牧系乃苄栽黾?。 第四節(jié) 金屬的斷裂 ? 一、斷裂的類型 ? 根據(jù)斷裂前塑性變化大小分類： ? （一）韌性斷裂和脆性斷裂 ? 韌性斷裂： 指金屬斷裂前產(chǎn)生明顯的宏觀塑性變形的斷裂，這種斷裂有一個(gè)緩慢的撕裂過(guò)程，在裂紋擴(kuò)展過(guò)程中不斷消耗能量。 ?磨損、腐蝕、斷裂是機(jī)件的三種主要失效形式。 ?裂紋過(guò)程包括：裂紋形式與擴(kuò)展。 中、低強(qiáng)度鋼的光滑圓柱試樣在室溫下的靜拉伸斷裂是典型的韌性斷裂。 ? 韌性斷裂的宏觀斷口同時(shí)具有上述三個(gè)區(qū)域，而脆性斷口纖維區(qū)很小，剪切唇幾乎沒(méi)有。 ? 脆性斷裂是突然發(fā)生的斷裂，斷裂前基本上不發(fā)生塑
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