对于大多数金属材料,弹性变形区域相对较小。在某一点上,应变将不再与施加的应力成比例。
在这一点上,与邻接的初始原子间的键合开始破裂并用一组新的原子进行改造。当这种情况发生时,应力被卸除后材料将不再恢复到原来的形式,即变形是长久的和不可恢复的。这时材料进入了被称为塑性变形的区域。沉淀硬化不锈钢塑性变形示意图如图1所示。
图1 塑性变形示意图
实际上,很难确定材料从弹性区域移动到塑性区域的确切点。如下图2所示,绘制了0.002应变的平行线。在该线截断应力-应变曲线的情况下,将屈服的应力确定为屈服强度。屈服强度等于发生明显塑性变形的应力。
图2 应力-应变曲线(沉淀硬化不锈钢)
对于许多材料,应力-应变曲线看起来类似于下图3所示的曲线。当应力从零增加时,应变线性增加,直到在屈服强度开始偏离线性。
继续增加应力,曲线达到*大值,在该点处,曲线向下向断裂点弯曲。*大值对应于抗拉强度,这是曲线的*大应力值,由图中的M表示。断裂点是材料*终断裂的点,由图中的F表示。
图3 工程应力-应变曲线
一个典型的应力-应变测试装置如图所示,以及测试装置的图表和拉伸试样的典型几何形状。在拉伸试验期间,样品被缓慢拉动,同时记录长度和施加的力的变化。使用原始长度和表面积可以产生应力-应变图,测试装置如图4所示。
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