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【材料力学】屈服强度和塑性变形

(2016-12-12 16:22:41)
标签:

屈服强度

塑性变形

再结晶

回复

分类: 机械

1.屈服强度

l  金属材料发生屈服现象时的屈服极限,亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料,规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限,称为条件屈服极限或屈服强度。也就是发生塑性变形的强度。

l  极限强度:材料拉断时的强度

l  上屈服点:试样发生屈服而力首次下降前的最大应力。

l  下屈服点:也就是屈服强度

 http://s12/mw690/002UB2R1zy778f9UBcv0b&690

http://s12/mw690/002UB2R1zy778farEev8b&690

 

 

 

 

2.塑性变形

         塑性变形可以使材料发生加工硬化、内应力和各向异性等现象。

l  加工硬化

塑性变形引起位错增殖,位错密度增加,不同方向的位错发生交割,位错的运动受到阻碍,使金属产生加工硬化。加工硬化能提高金属的硬度、强度和变形抗力,同时降低塑性,使以后的冷态变形困难。

l  内应力(残余应力)

塑性变形在金属体内的分布是不均匀的,所以外力去除后,各部分的弹性恢复也不会完全一样,这就使金属体内各部分之间产生相互平衡的内应力,即残余应力。

残余应力降低零件的尺寸稳定性,增大应力腐蚀的倾向。

l  各向异性

金属经冷态塑性变形后,晶粒内部出现滑移带或孪晶带。各晶粒还沿变形方向伸长和扭曲。当变形量很大(70%或更大)而且是沿着一个方向时,晶粒内原子排列的位向趋向一致,同时金属内部存在的夹杂物也被沿变形方向拉长形成纤维组织,使金属产生各向异性。沿变形方向的强度、塑性和韧性都比横向的高。

当金属在热态下变形,由于发生了再结晶,晶粒的取向会不同程度地偏离变形方向,但夹杂物拉长形成的纤维方向不变,金属仍有各向异性。

 

再结晶

经过冷变形的金属,如加热到一定温度并保持一定的时间,原子的激活能增加到足够的活动力时,便会出现新的晶核,并成长为新的晶粒,这种现象称为再结晶。经过再结晶处理后,冷变形引起的晶粒畸变以及由此引起的加工硬化、残余应力等都会完全消除。

回复

冷变形后的金属,当加热到稍低于再结晶温度时,通过原子的扩散会减少晶体的缺陷,降低晶体的畸变能,从而减小内应力;但是不出现新的晶粒,金属仍保留加工硬化和各向异性,这就是金的回复。这样的热处理称为去应力退火。

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