金屬材料在靜拉伸載荷下的力學(xué)性能-在線瀏覽
2025-06-22 22:31本頁(yè)面
【正文】 = 900，取向因子有最大值 。 屈服線 (流動(dòng)帶、呂德斯帶 )：拉伸后試樣表面出現(xiàn)的斜線 上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn) 初始瞬時(shí)效應(yīng) 原因或條件： 產(chǎn)生屈服的條件： 1）變形前可動(dòng)位錯(cuò)密度很小； 2）隨塑性變形，位錯(cuò)能快速增殖； 3）位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)速率與外加應(yīng)力有強(qiáng)烈的依存關(guān)系 ε = bρ V . V=（ τ /τ 0） m39?！诲e(cuò)運(yùn)動(dòng)速率應(yīng)力敏感指數(shù) 屈服強(qiáng)度 σs 表征材料對(duì)微量塑性變形的抗力。小，則 τ 變化大，屈服明顯。 σs： 上屈服點(diǎn) σsu和下屈服點(diǎn)σsl 通常規(guī)定產(chǎn)生 %微量塑性伸長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，作為條件屈服強(qiáng)度，記為 (1)規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力 應(yīng)力 應(yīng)變曲線上非比例伸長(zhǎng)達(dá)到規(guī)定的數(shù)值所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力 σ 、 σ 采用 σ p表示 (2)規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力 試樣加載后再卸載，以出現(xiàn)殘留的 永久變形達(dá)到規(guī)定值的應(yīng)力 以 σ r表示 σ σ r0 .05等 (3)規(guī)定總伸長(zhǎng)應(yīng)力 如 以 σt表示 屈雷斯加最大切應(yīng)力判據(jù)： σ1σ3=σs （ σ1σ2） 2+（ σ2σ3） 2+（ σ3σ1） =2σ2s 米賽斯畸變能判據(jù)： 多向應(yīng)力： 三、 影響屈服強(qiáng)度的因素 內(nèi)在因素 : 原子本性和晶格類型 G—切變模量 a—滑移面的晶面間距 b—柏氏矢量的模 純金屬 →合金 單晶體 →多晶體 位錯(cuò) →塑性變形 單相 →多相 內(nèi)因 ←外因 )2e x p(12))1(2e x p(12:bwvGbvavGnp???????????派納力位錯(cuò)寬度 W= a/(1 υ ) 派納力： τ pn=2G/(1υ )*e(2πw/b) BCC的 W小， τ pn大 FCC的 W大， τ pn小 位錯(cuò)密度（ 形變強(qiáng)化 ） ρ ↑ ， τ ↑ BCC的 α （ ） 大于 FCC的 （ ） :位錯(cuò)間的交互作用 τ= α Gbρ(1/2) 晶界和亞晶（ 細(xì)晶強(qiáng)化 ） ： σ s= σ i+ kyd（ 1/2） σ i位錯(cuò)在基體金屬中運(yùn)動(dòng)的阻力 Ky—度量晶界對(duì)強(qiáng)化貢獻(xiàn)大小的釘扎系數(shù) 溶質(zhì)原子（ 固溶強(qiáng)化 ） :濃度、溶質(zhì)種類 空位 間隙原子 混合定律： σs=f α 1/3 σ α +（ 1 f α 1/3 ） σ p 第二相（ 第二相強(qiáng)化 ） 1）彌散型（沉淀和彌散強(qiáng)化） 2）聚合型 ：熱處理和粉末冶金方法 粒狀珠光體 彌散型（沉淀和彌散強(qiáng)化） τ=Gb/l 相的性質(zhì)、數(shù)量、大小、形狀、分布 外在因素： 溫度、應(yīng)變速率、應(yīng)力狀態(tài) 溫度因素 T ↑ ，屈服強(qiáng)度 ↓ ε 應(yīng)變速率 . 應(yīng)變速率 ε ↑ ，屈服強(qiáng)度↑ . m應(yīng)變速率敏感指數(shù) σ ε 、 t=C1ε m . 應(yīng)力狀態(tài)的影響 ?切應(yīng)力分量大， σ s小 ， 如扭轉(zhuǎn)比拉伸小 四 加工硬化（應(yīng)變硬化） S=Ken 開(kāi)始屈服到發(fā)生縮頸 n稱為加工硬化指數(shù)或應(yīng)變硬化指數(shù) K叫做強(qiáng)度硬化系數(shù) 流變應(yīng)力隨應(yīng)變的增加而增加的現(xiàn)象。（ σ b或 Sb） 1)是零件安全使用的可靠保證。 3)形變強(qiáng)化 是提高材料強(qiáng)度的重要手段。 汽車身板鋁合金化 ，其 n值較低 ()，冷加工或沖壓性能差 五縮頸現(xiàn)象 縮頸 ： 拉伸試驗(yàn)時(shí) ,變形集中于局部區(qū)域的特殊現(xiàn)象 . ? 縮頸前是均勻變形，縮頸后是不均勻變形，即局部變形 ? B點(diǎn) :塑性失穩(wěn)點(diǎn)(拉伸失穩(wěn)點(diǎn) ) 原因 : 應(yīng)變硬化與截面減小共同作用的結(jié)果 SAF ?S d AA d SdF ??時(shí)開(kāi)始縮頸00??dFdF00???S d AA d SdFSdSAdA ??ALV ?l d AA d ldV ??ldlAdAl dAA dldV?????00ldlSdS ?deSdS ?SdedS ?縮頸條件： ds/de=S 當(dāng)加工硬化速率等于該處的真應(yīng)力時(shí)就開(kāi)始縮頸。 )21ln ()21(39。? 脆性材料 ： 設(shè)計(jì)時(shí) ， 其許用應(yīng)力以抗拉強(qiáng)度為依據(jù) 。 ?易測(cè)定，表現(xiàn)性好 ， 作為產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明或質(zhì)量控制的標(biāo)志。 真實(shí)應(yīng)變 eB =ln(1+δ gt)=n 塑性的意義和影響因素 意義 : 安全力學(xué)性能指標(biāo) 壓力加工工藝性能 評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量 零件裝配及修復(fù)等 影響因素： 溶質(zhì)元素 第二相 冶金質(zhì)量或是缺陷 間隙原子比置換原子顯著 ↓ 塑性 ↓ 塑性 少、圓、小、勻 ↓ 缺陷 ↑塑性 晶粒大小 細(xì)化晶粒 ↑塑性 注意： 塑性與強(qiáng)度關(guān)系 形變強(qiáng)化 ↓塑性 材料斷裂前吸收塑性變形功和斷裂功的能力。 靜力韌度 :材料在靜拉伸時(shí)單位體積材料斷裂前吸收塑性變形功和斷裂功的能力 . UT ?????)(21bsTbTUU???A=(Sk2 σ )/2D A=(1/2)(Sk+ σ )(ef) D =(Sk σ )/ef D形變強(qiáng)化模數(shù) S =σ + D e S =K en s ef e σ Sk 第四節(jié) 金屬材料的斷裂 一、斷裂的分類 b ：無(wú)明顯塑性變形 ：明顯塑性變形 Ψ≥5% 按裂紋擴(kuò)展的路徑分 穿晶斷裂 沿晶斷裂 冰糖狀斷口 按斷裂的機(jī)理分 解理斷裂： 在正應(yīng)力作用下沿一定的晶體學(xué)平面產(chǎn)生的穿
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