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金属材料压缩性能介绍

返回列表来源:天氏库力 发布日期 2019-08-17 浏览:

金属材料压缩试验主要是为了测定金属材料的屈服强度,抗压强度并观察比较压缩时的变形和破坏现象,与拉伸测试做比较。
 
金属的压缩实验是为了得出科学结论和增加感性认识。遗憾的是,没亲自看过材料试样断口的人,无论怎样听别人的描述,脑中、眼前都产生不了真实景象。
 
低碳钢试样受拉伸时,依次发生弹性变形、屈服、均匀塑性变形、局部塑性变形、最终断裂。每一表现都对应有各自的特征。  
 
压缩曲线及破坏示意图
压缩曲线及破坏示意图
 
在弹性变形阶段,变形与拉力遵循胡克定律,力去则复原。  
 
在屈服阶段,开始产生微塑性变形。
 
在均匀塑性变形阶段,遵循体积不变原理,即L0S0=L1S1=常数,产生均匀塑性变形。式中L0为试样原始标距,S0为试样原始截面面积,L1为产生塑性变形后的标距,S1为产生塑性变形后的试样截面面积。
 
在局部塑性变形阶段,试样上某局部产生集中的塑性变形,形成“缩颈”,变形加速,然后在此断裂。  
 
由于塑性变形包括上述的均匀变形和局部变形两部分,所以在断裂后的伸长率是由两部分构成,即δ=δ1+δ2=ΔL1/L0+ΔL2/L0 。式中ΔL1为均匀伸长,ΔL2为局部伸长。  
 
同材料同直径的试样,无论长短,其均匀伸长率δ1 =ΔL1/L0=常数。  
 
同材料同直径的试样,无论长短,其局部伸长ΔL2=常数。显然,长L0对应的δ2便小于短L0对应的δ2;从而,长L0对应的δ便小于短L0对应的δ。所以,为了具有可比性,必需采用标准试样,在文献和手册中刊载的伸长率都附有条件下标:δ10或δ5,下标分别表明伸长率数据是用L0=10d0或L0=5d0的试样得到的。d0为试样直径。  
 
压缩应力-应变曲线
压缩应力-应变曲线
 
对拉伸试验结果影响最大的因素是试样表面质量(粗糙度、伤痕等)和试验时的加载速度。试验前后试样标距和直径的测量要准确。材料试验机配有定心夹头和自动纪录仪,这方面的误差较小。  
 
低碳钢试样拉断后为塑性断口,断口有塑性变形,高低不平,颜色灰暗。铸铁试样拉断后是脆性断口,断口较平齐,有闪亮的结晶,无塑性变形。  
 
低碳钢扭转试样断口的断面与试样轴线垂直,材料呈塑性。铸铁扭转试样断口断面与试样轴线约成45°角,材料呈脆性。 

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【本文标签】:金属压缩试验,金属压缩性能

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