淺談金屬材料的塑性

桃木木123

淺談金屬材料的塑性

    塑性是材料在某種給定載荷下產生永久變形而不破壞的能力。對大多數的工程材料,當其應力低于彈性極限時, 產生的變形在外力去除后全部消除，材料恢復原狀。這種情況下，應力的應變關系是線性的，表現為彈性行為。而應力超過彈性極限后，發生的變形包括彈性變形和塑性變形兩部分，塑性變形不可逆。

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       而金屬材料的塑性是指金屬在載荷外力的作用下，產生塑性變形而不被破壞的能力。金屬材料在受到拉伸時，長度和橫截面積都要發生變化，因此，金屬的塑性可以用延伸率（δ）和斷面收縮率（ψ）兩個指標來衡量。延伸率計算公式為δ=[(L1-L0)/L0]x100%；斷面收縮率計算公式為ψ=[(F0-F1)/F0]x100%。金屬材料在鍛壓、軋制、拔制等加工過程中，產生的彈性變形比塑性變形要小得多，通常忽略不計。這類利用塑性變形而使材料成形的加工方法，統稱為塑性加工。

       在前面兩個公式中不難看出δ與ψ值越大，金屬材料的延伸率和斷面收縮率愈大，則該材料的塑性愈好，即材料能承受較大的塑性變形而不破壞。一般把延伸率大于百分之五的金屬材料稱為塑性材料（如低碳鋼等），而把延伸率小于百分之五的金屬材料稱為脆性材料（如灰口鑄鐵等）。同時起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定了金屬材料硬度值，塑性變形抗力越高，材料的強度越高，硬度值也就越高。塑性好的材料，它能在較大的宏觀范圍內產生塑性變形，并在塑性變形的同時使金屬材料因塑性變形而強化，從而提高材料的強度，保證了零件的安全使用。

       此外，塑性好的材料可以順利地進行某些成型工藝加工，如沖壓、冷彎、冷拔、校直等。因此，選擇金屬材料作機械零件時，必須滿足一定的塑性指標。

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