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拉力机产生显著屈服现象时

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  抗拉试验,伽利略胡克等通过对金属力学性能的理论得到的,用于研究测定金属力学性能的重要方法,电子型自动化拉力试验机获得广泛采用。

  抗拉试验,拉力机一般是指拉伸试验,拉伸试验可测定材料的一系列强度指标和塑性指标。强度通常是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、拉力机塑性变形断裂的能力。塑性是指金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不致破坏的能力,常用的塑性指标是延伸率和断面收缩率。

  金属抗拉强度还包括弹性模量 (E)、比例极限(σp)、弹性极限(σe)和破裂强度(σk),E为拉伸曲线上弹性部分直线段的斜率,σp等于拉伸曲线上直线段终结或金属开始塑性变形时的应力,σe一般规定为试样经拉伸到残余伸长达 0.005~0.05%时的应力,σk是试样破断负荷(Pk)除以缩颈处小横截面积之商;一般以金属屈服强度作为构件设计的依据。σp由于不易测定,已逐渐被淘汰而为σe取代。

  向试样施加轴向拉伸负荷,金属即根据胡克定律产生弹性伸长直到相应于比例极限的p点。继续增荷超过弹性极限的e点,试样沿es曲线持续弹、拉力机塑性变形,到s点即达到残余伸长率为0.2%的规定屈服强度。当某些金属,如软钢和个别有色金属,产生显著屈服现象时,则应按规定测其σs、上或下屈服强度(σsu或σsl)。从s点持续增荷到拉断前负荷b点,试样仍均匀地进行弹、塑性变形并产生加工硬化,b点负荷除以F0称为抗拉强度。试验到达b点后,试样即在某一薄弱截面开始局部缩小,负荷持续下降,系统失稳。此时,试样局部塑性变形继续快速进行,直至缩颈减小到一定程度k点时,试样即断裂。试验终止(见金属力学性能的表征)。

  金属的各强度指标,除σs、σsu、σsl、σb、和σk可用测力度盘直读相应负荷外,其余均为微量残余伸长应力,要用自动绘制拉伸曲线图、不同精度引伸计或其他变形传感装置来测定。所用仪表测得的变形量,对σp和σe应到0.001~0.002mm,而对σ0.2,则为0.02mm。

  通常软钢在屈服过程中屈服伸长的大小表征钢深冲后表面吕德氏线的形式和分布或冲压件的表面质量,试样拉断后的断口形式(杯锥状、星芒状、脆断)、断口上的晶粒大小和分布、陷窝数量和分布以及试样其他缺陷(冶金的或加工的),可作为评定材料质量的参考(见断口分析)。

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