工程材料力學(xué)性能-在線瀏覽
2025-02-01 03:18本頁(yè)面
【正文】 移系少或環(huán)境溫度低，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)不容易進(jìn)行時(shí)，也可在切應(yīng)力作用下以孿生方式實(shí)現(xiàn)塑性變形。發(fā)生切變的部分稱為孿生帶或?qū)\晶，沿其發(fā)生孿生的晶面稱孿生面，孿生的結(jié)果使孿生面兩側(cè)的晶體呈鏡面對(duì)稱。 多晶體塑性變形特點(diǎn) 多晶材料在大于屈服應(yīng)力的載荷作用下，不同取向晶粒變形協(xié)調(diào)進(jìn)行：軟取向晶粒較早達(dá)到臨界分切應(yīng)力，首先變形；硬取向晶粒變形啟動(dòng)較晚。 在塑性變形過(guò)程中，由于晶粒的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)變形達(dá)到一定程度（ 70%以上）時(shí)，會(huì)使絕大部分晶粒的某一位向與外力方向趨于一致，這種現(xiàn)象稱為 形變織構(gòu) (texture)或 擇優(yōu)取向 （ preferred orientation）。這些都阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，使材料的強(qiáng)度增加、塑性降低。 一般多晶體金屬在 拉伸應(yīng)力 —— 應(yīng)變曲線 上均勻塑性變形階段，應(yīng)力與應(yīng)變之間符合 Hollomon關(guān)系式， 其中， S為真應(yīng)力， e為真應(yīng)變， K為常數(shù)， n—— 形變強(qiáng)化指數(shù)。 T再 ＝ 再結(jié)晶過(guò)程實(shí)驗(yàn)觀察 加熱前 625℃ 加熱（不完全再結(jié)晶） 670℃ 加熱（完全再結(jié)晶） 750℃ 加熱（晶粒長(zhǎng)大） 經(jīng) 70%塑性變形工業(yè)純鐵加熱時(shí)的組織變化 400 屈服強(qiáng)度 —— 條件屈服強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度 ?s—— 材料開(kāi)始產(chǎn)生塑性變形時(shí)的應(yīng)力 條件 屈服強(qiáng)度 ?s：產(chǎn)生 %殘余變形時(shí)的應(yīng)力值 屈服強(qiáng)度 低碳鋼的拉伸應(yīng)力 應(yīng)變曲線 以下屈服點(diǎn)的屈服應(yīng)力為屈服強(qiáng)度 ?s 抗拉強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度 （強(qiáng)度極限， UTS） ?b—— 試樣斷裂前承受的最大應(yīng)力 斷裂強(qiáng)度 ?K—— 試樣斷裂時(shí)的應(yīng)力 強(qiáng)度指標(biāo)總結(jié) 強(qiáng)度指標(biāo)： ?s、 ?b （ UTS） 、 ?K 凡是阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的因素都提高材料的強(qiáng)度！ 塑性 塑性指標(biāo)： 延伸率 ?K—— 試樣拉斷后標(biāo)距長(zhǎng)度的相對(duì)伸長(zhǎng)量 斷面收縮率 ?K—— 試樣拉斷后標(biāo)距部分截面的相對(duì)收縮值 %10000 ????????? ??lll fK? %10000 ????????? ??AAA fK?一般規(guī)定延伸率小于 5%為脆性材料，大于 5%為塑性材料。 單位： J/m3 斷裂 斷裂是材料中裂紋形核和擴(kuò)展的過(guò)程 韌性斷裂 —— 斷裂前產(chǎn)生明顯宏觀塑性變形，斷裂前吸收大量能量 脆性斷裂 —— 斷裂前無(wú)明顯宏觀塑性變形，斷裂前幾乎不吸收能量 圓柱形靜拉伸試樣韌性斷裂形貌（杯錐狀斷口） 圓柱形靜拉伸試樣脆性斷裂形貌（平直斷口） 杯錐狀斷口形成示意圖 a) 頸縮導(dǎo)致三向應(yīng)力 b) 微孔形核 c) 微孔長(zhǎng)大 d) 微孔連接成鋸齒狀 e) 邊緣剪切斷裂 微孔聚集型斷裂 等軸韌窩 拉長(zhǎng)韌窩 韌窩底部的顆粒表明微孔往往在硬質(zhì)點(diǎn)處形核。 冰糖狀斷口 沿晶斷裂（脆性） 放射狀斷口 穿晶斷裂（脆性） 微孔型斷口 穿晶斷裂（韌性） 解理斷裂 沿特定界面發(fā)生的脆性穿晶斷裂 疲勞斷裂 材料的疲勞 —— 材料在周期性交變載荷作用下，產(chǎn)生低應(yīng)力（一般最大應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度）脆斷。 疲勞斷裂實(shí)例 硬度 硬度 —— 衡量材料軟硬程度的性能指標(biāo) ，分壓入法和刻劃法兩類 壓入法硬度表征
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