材料物理_金属力学性能.ppt

第二篇 金属的力学性能 序言： 1、研究什么 2、包括什么内容 3、与专业关系 4、基本观点 用位错理论研究两个过程解决三方面性能 第一章 晶体范性形变 1.1 应力应变曲线 1.1.1 定义 1.1.2 应力应变曲线工程应力应变曲线 真应力应变曲线 2.真应力－应变关系 从试样开始屈服到发生颈缩 n称为加工硬化指数或应变硬化指数，K叫做强度系数。????????????????????????? 直线的斜率即为n，而K相当于ε=1.0时的真应力。 理想弹性体n=1为-45o斜线，理想塑性体n=0为一水平直线 n=1/2的为一抛物线。 2. 塑性指标间的关系 ??? 塑性指标间的关系要区分颈缩前和颈缩后的这两种情况。 ??? 对于颈缩前，由于变形前后体积不变 ????????????? ???????????? ?????????????????????????????????  ???????????????????????????????????????????????????? ??? 条件塑性与断面收缩率之间的关系有 ????????????? ?????????????可以看出均匀变形时 ???恒大于 ??。 ??? 均匀变形阶段真实塑性和条件塑性间的关系 ?????????????????????????????????????????可以看出条件塑性 ???恒大于真实塑性 ??。 ??? 颈缩后，局部变形的结果，条件塑性 ???和 ??已不能建立关系，真实塑性 ??????????????????。但是真实塑性 ??仍可按照颈缩区域体积不变，求得和条件塑性 ??之间的关系 ?????????????????????????????????????????????????? ??在断裂时可通过测量 ????，求得真实塑性 ???? 3）塑性的实际意义 试样拉断时所测得的条件延伸率主要反映了材料均匀变形的能力， 而断面收缩率则主要反映了材料局部变形的能力。 如试样的 说明拉断时不产生颈缩，反之发生颈缩的试样，其 。 2.抗拉强度 在材料不产生颈缩时抗拉强度代表断裂抗力。脆性材料用于产品设计时，其许用应力是以抗拉强度为依据的。 对一般的塑性材料有什么意义呢？ 材料在静拉伸条件下的极限承载能力。 对应于抗拉强度σb的外载荷，是试样所能承受的最大载荷，尽管此后颈缩在不断发展，实际应力在不断增加，但外载荷却是在很快下降的。 * F0 l0 P Fi li 两个明显的特点。 第一，条件应变往往不能真实反映或度量应变。 第二，真实应变可以叠加，可以不计中间的加载历史，条件应变总大于真应变，在条件应变为0.1左右时，两者相差不多，随着应变量的增加，两者的相差越来越大。 ??????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3.加工硬化指数n的实际意义 ? 加工硬化指数n 决定了材料开始发生颈缩时的最大应力。决定了材料能够产生的最大均匀应变量 4、颈缩条件和抗拉强度 ??? 1）.颈缩条件 ??? 应力达到最大值时即开始出现颈缩。 均匀变形 发生颈缩后变形则主要集中在局部区域，dF=0 ?????????????? ???????? dF=d(σ·A)=Adσ+σdA=0 即　　?????????????????? -dA/A=dσ/σ 又按体积不变定理有　 dL/L=-dA/A=dε 故 　　　　　　???????????? dσ/dε=σ ??? 这就是出现颈缩的条件，即当加工硬化速率等于该处的真应力时就开始颈缩。??? 发生颈缩时所对应的均匀真应变量εm在数值上等于n， 因为从n的定义得出?????? dσ/dε=n σ/ε??? 颈缩条件为????????????? dσ/dε=σ??? 代入上式得?????????????? n=εm 5、塑性的测量及其实际意义 ??? 1）塑性的测量 ??? 工程上条件塑性。拉伸时条件塑性以延伸率 ???和断面收缩率???????????????????????????? ?????????????; ????????????; ???????????? ???? 为均匀变形阶段的最大延伸率； ????为局集变形