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1、金属材料的力学性能是指在承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时，对变形与断裂的抵抗能力及发生变形的能力。,强度与塑性,强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。 塑性是指金属材料在静载荷作用下产生塑性变形而不致引起破坏的能力。 金属材料的强度和塑性的判据可通过拉伸试验测定。,万能材料试验机 a) WE系列液压式 b) WDW系列电子式,拉伸实验,力伸长曲线,弹性变形阶段,屈服阶段,颈缩现象,拉伸试验中得出的拉伸力与伸长量的关系曲线。,强化阶段,拉伸试样的颈缩现象,(a)试样 (b)伸长 (c)产生缩颈 (d)断裂,3. 脆性材料的拉伸曲线（与低碳钢试样相
2、对比）,脆性材料在断裂前没有明显的屈服现象。,屈服现象,在金属拉伸试验过程中，当应力超过弹性极限后，变形增加较快，此时除了弹性变形外，还产生部分塑性变形。当外力增加到一定数值时突然下降，随后，在外力不增加或上下波动情况下，试样继续伸长变形，在力伸长曲线出现一个波动的小平台，这便是屈服现象。,屈服点 在伸长过程中力不增加（保持恒定），试样仍能继续伸长时的应力，单位为MPa，即：,式中：Fs材料屈服时的拉伸力，（ N ）； Ao试样原始截面积，（ mm2 ）。,强度,规定残余延伸强度,对于高碳淬火钢、铸铁等材料，在拉伸试验中没有明显的屈服现象，无法确定其屈服强度。 国标GB228-2002规定，一
3、般规定以试样达到一定残余伸长率对应的应力作为材料的屈服强度，称为规定残余延伸强度，通常记作Rr。例如Rr0.2表示残余伸长率为0.2%时的应力。,L,F,0,F0.2,规定残余延伸应力,抗拉强度,材料在断裂前所能承受的最大应力，用符号 表示。,计算公式,（二）衡量指标,金属材料断裂前发生永久变形的能力。,断面收缩率：,伸长率：,试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比。,试样拉断后，颈缩处的横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比。,（一） 定义,塑性,断后伸长率（ ）,l1试样拉断后的标距,mm;,l0试样的原始标距,mm。,断面收缩率（）,S0试样原始横截面积,mm2；,S1颈缩处的横截面积,mm2 。,