金屬材料的力學(xué)性能之強度和塑性

　　人孔用金屬材料受外力時抵抗破壞的能力稱為強度。根據(jù)外力性質(zhì)的不同，金屬可具有抗拉、抗壓、抗彎、抗扭等強度。衡量強度的常見指標(biāo)有屈服強度δs抗拉強度δ等。

　　人孔用金屬材料受外力時，當(dāng)外力超過屈服點后，材料產(chǎn)生 變形而不發(fā)生斷裂破壞的能力稱為塑性。一般常用伸長率A和斷面收縮率Z作塑性指標(biāo)。

　　人孔用金屬材料的強度和塑性指標(biāo)一般是通過拉伸試驗測得的。拉伸試驗是把一定形狀和尺寸的金屬試樣夾持在拉伸試驗機上，然后記錄開始加載后每一時刻的試樣變形和外載荷的大小，直至試樣拉斷。這樣得到一條載荷一變形曲線。低碳鋼的典型曲線如圖2-1所示。這張圖給出了試樣受外力作用時發(fā)生變化的過程D從原點0開始，外力P增加，變形△L直線上升，外力去掉之后，試樣回到原長，所以O(shè)A線是彈性變形線。外力只要不大于A點處的外力，試樣 只發(fā)生彈性變形。外力的大小達到A點以后，試樣出現(xiàn)了屈服現(xiàn)象，簡單地說試樣發(fā)生了不可回彈的 的塑性變形。發(fā)生屈服以后，外力再增加，則試樣繼續(xù)發(fā)生塑性變形，直到C點發(fā)生 終斷裂。把A、B兩點處的 殊外力值找到之后，人孔將它們除以原來試樣的橫截面積， 分別得到屈服強度δs和抗拉強度δb;即：

　　δs=PA/Fo，δb=PB/Fo

　　式中：

　　PA——A處的外力;

　　PH——B點處的外力;

　　Fo——試樣的原始橫截面面積。

　　塑性指標(biāo)的測量方法是：試樣拉斷后，試樣伸長量與原始標(biāo)距長度的比值的百分率，人孔即為伸長率：

　　A=(L1-L0)/L0*

　　式中：

　　A——伸長率;

　　L1——試樣拉斷后的標(biāo)距長度(m);

　　L0——試樣原來的標(biāo)距長度(mm)。

　　拉伸試驗時，不同長度的標(biāo)距試樣所測得的伸長率數(shù)值不同，所以在伸長率符號A的下角注明試樣的尺寸。例如，用長試樣(Lv=1Oa。，a。代表試樣直徑)測得的伸長率，用符號Am代表;用短試樣(Lo=5ao)測得伸長率，用As代表。對于同一材料，A5> A10。

　　人孔材料斷面收縮率是試樣拉斷后，斷面面積的縮小量與原截面面積比值的百分率，用下式計算：

　　Z=(F0-F1)/F0*

　　式中：

　　Fo——試樣拉伸前橫截面積(mm2);

　　F，——試樣拉斷后的斷口面積(mm2);

　　A和z的數(shù)值越大，表示人孔用金屬材料的塑性好。一般把A>5%的材料稱為塑性材料。