金屬材料壓縮性能介紹
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2019-08-17 瀏覽：
金屬材料壓縮試驗(yàn)主要是為了測(cè)定金屬材料的屈服強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度并觀察比較壓縮時(shí)的變形和破壞現(xiàn)象，與拉伸測(cè)試做比較。
金屬的壓縮實(shí)驗(yàn)是為了得出科學(xué)結(jié)論和增加感性認(rèn)識(shí)。遺憾的是，沒(méi)親自看過(guò)材料試樣斷口的人，無(wú)論怎樣聽別人的描述，腦中、眼前都產(chǎn)生不了真實(shí)景象。
低碳鋼試樣受拉伸時(shí)，依次發(fā)生彈性變形、屈服、均勻塑性變形、局部塑性變形、最終斷裂。每一表現(xiàn)都對(duì)應(yīng)有各自的特征。
壓縮曲線及破壞示意圖
在彈性變形階段，變形與拉力遵循胡克定律，力去則復(fù)原。
在屈服階段，開始產(chǎn)生微塑性變形。
在均勻塑性變形階段，遵循體積不變?cè)恚碙0S0=L1S1=常數(shù)，產(chǎn)生均勻塑性變形。式中L0為試樣原始標(biāo)距，S0為試樣原始截面面積，L1為產(chǎn)生塑性變形后的標(biāo)距，S1為產(chǎn)生塑性變形后的試樣截面面積。
在局部塑性變形階段，試樣上某局部產(chǎn)生集中的塑性變形，形成“縮頸”，變形加速，然后在此斷裂。
由于塑性變形包括上述的均勻變形和局部變形兩部分，所以在斷裂后的伸長(zhǎng)率是由兩部分構(gòu)成，即δ=δ1+δ2=ΔL1/L0+ΔL2/L0 。式中ΔL1為均勻伸長(zhǎng)，ΔL2為局部伸長(zhǎng)。
同材料同直徑的試樣，無(wú)論長(zhǎng)短，其均勻伸長(zhǎng)率δ1 =ΔL1/L0=常數(shù)。
同材料同直徑的試樣，無(wú)論長(zhǎng)短，其局部伸長(zhǎng)ΔL2=常數(shù)。顯然，長(zhǎng)L0對(duì)應(yīng)的δ2便小于短L0對(duì)應(yīng)的δ2；從而，長(zhǎng)L0對(duì)應(yīng)的δ便小于短L0對(duì)應(yīng)的δ。所以，為了具有可比性，必需采用標(biāo)準(zhǔn)試樣，在文獻(xiàn)和手冊(cè)中刊載的伸長(zhǎng)率都附有條件下標(biāo)：δ10或δ5，下標(biāo)分別表明伸長(zhǎng)率數(shù)據(jù)是用L0=10d0或L0=5d0的試樣得到的。d0為試樣直徑。
壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線
對(duì)拉伸試驗(yàn)結(jié)果影響最大的因素是試樣表面質(zhì)量（粗糙度、傷痕等）和試驗(yàn)時(shí)的加載速度。試驗(yàn)前后試樣標(biāo)距和直徑的測(cè)量要準(zhǔn)確。材料試驗(yàn)機(jī)配有定心夾頭和自動(dòng)紀(jì)錄儀，這方面的誤差較小。
低碳鋼試樣拉斷后為塑性斷口，斷口有塑性變形，高低不平，顏色灰暗。鑄鐵試樣拉斷后是脆性斷口，斷口較平齊，有閃亮的結(jié)晶，無(wú)塑性變形。
低碳鋼扭轉(zhuǎn)試樣斷口的斷面與試樣軸線垂直，材料呈塑性。鑄鐵扭轉(zhuǎn)試樣斷口斷面與試樣軸線約成45°角，材料呈脆性。
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