淺談金屬材料的塑性 0 p: t; o7 Q2 M* q( B; Z% {+ k
[; s' R7 W) K- c% j 塑性是材料在某種給定載荷下產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力。對(duì)大多數(shù)的工程材料,當(dāng)其應(yīng)力低于彈性極限時(shí), 產(chǎn)生的變形在外力去除后全部消除,材料恢復(fù)原狀。這種情況下,應(yīng)力的應(yīng)變關(guān)系是線性的,表現(xiàn)為彈性行為。而應(yīng)力超過(guò)彈性極限后,發(fā)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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; U- ?' {# r$ u 而金屬材料的塑性是指金屬在載荷外力的作用下,產(chǎn)生塑性變形而不被破壞的能力。金屬材料在受到拉伸時(shí),長(zhǎng)度和橫截面積都要發(fā)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(gè)指標(biāo)來(lái)衡量。延伸率計(jì)算公式為δ=[(L1-L0)/L0]x100%;斷面收縮率計(jì)算公式為ψ=[(F0-F1)/F0]x100%。金屬材料在鍛壓、軋制、拔制等加工過(guò)程中,產(chǎn)生的彈性變形比塑性變形要小得多,通常忽略不計(jì)。這類利用塑性變形而使材料成形的加工方法,統(tǒng)稱為塑性加工。
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0 V6 [( ?' x, V/ T, y" o1 j 在前面兩個(gè)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(shí)起始塑性變形抗力和繼續(xù)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(qiáng)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(nèi)產(chǎn)生塑性變形,并在塑性變形的同時(shí)使金屬材料因塑性變形而強(qiáng)化,從而提高材料的強(qiáng)度,保證了零件的安全使用。 ( ?& h; q% {+ P- D2 S+ b6 K0 H+ q% x
此外,塑性好的材料可以順利地進(jìn)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(jī)械零件時(shí),必須滿足一定的塑性指標(biāo)。
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