第六節(jié) 真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線

1、1第六節(jié) 真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線基本概念拉伸試驗(yàn)曲線拉伸試驗(yàn)曲線 真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力- -應(yīng)變曲線種類應(yīng)變曲線種類真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線的繪制方法應(yīng)變曲線的繪制方法變形溫度和變形速度對(duì)變形溫度和變形速度對(duì)真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線的影響的影響21 1、屈服應(yīng)力屈服應(yīng)力：材料開始塑性變形的應(yīng)力即屈服應(yīng)力，：材料開始塑性變形的應(yīng)力即屈服應(yīng)力，通常用通常用ss表示。一般材料在進(jìn)入塑性狀態(tài)之后，繼表示。一般材料在進(jìn)入塑性狀態(tài)之后，繼續(xù)變形時(shí)會(huì)續(xù)變形時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)化產(chǎn)生強(qiáng)化，屈服應(yīng)力不斷變化。，屈服應(yīng)力不斷變化。有關(guān)概念有關(guān)概念32 2、流動(dòng)應(yīng)力流動(dòng)應(yīng)力（真實(shí)應(yīng)力）：流動(dòng)應(yīng)力的數(shù)值等于試樣斷

2、（真實(shí)應(yīng)力）：流動(dòng)應(yīng)力的數(shù)值等于試樣斷面上的面上的實(shí)際應(yīng)力實(shí)際應(yīng)力，故又稱真實(shí)應(yīng)力。，故又稱真實(shí)應(yīng)力。 為了區(qū)別于初始的屈服應(yīng)力，采用流動(dòng)應(yīng)力來泛指為了區(qū)別于初始的屈服應(yīng)力，采用流動(dòng)應(yīng)力來泛指屈服應(yīng)力，用屈服應(yīng)力，用Y(Y(或或S)S)表示。表示。 真實(shí)應(yīng)力是金屬塑性加工變形抗力的指標(biāo)。真實(shí)應(yīng)力是金屬塑性加工變形抗力的指標(biāo)。3 3、條件應(yīng)力條件應(yīng)力（標(biāo)稱應(yīng)力）：拉伸載荷與試樣原始橫截面（標(biāo)稱應(yīng)力）：拉伸載荷與試樣原始橫截面積之比。積之比。 L %P(N)P(N)PbPbPsPsPePe o o4變換：變換：P/FP/F0 0 = = (MPa) (MPa)F F0 0 為試樣原始截面積為試樣原

3、始截面積(mm(mm2 2) ) L/ LL/ L0 0 = = （% %）L L0 0 為試樣標(biāo)距長(zhǎng)度為試樣標(biāo)距長(zhǎng)度轉(zhuǎn)化：轉(zhuǎn)化：縱坐標(biāo)：以應(yīng)力縱坐標(biāo)：以應(yīng)力表示，橫坐標(biāo)：以應(yīng)變表示，橫坐標(biāo)：以應(yīng)變表示，表示， 5真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線通常是由應(yīng)變曲線通常是由實(shí)驗(yàn)建立實(shí)驗(yàn)建立，實(shí)質(zhì)上，實(shí)質(zhì)上可以看成是塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變的實(shí)驗(yàn)關(guān)系。可以看成是塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變的實(shí)驗(yàn)關(guān)系。67一、基于拉伸實(shí)驗(yàn)確定真實(shí)應(yīng)力一、基于拉伸實(shí)驗(yàn)確定真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線金金屬屬塑塑性性成成形形原原理理 應(yīng)應(yīng)力力- -應(yīng)應(yīng)變變曲曲線線,1032,1213211因此，單向拉伸試驗(yàn)得到的的因此，單向拉伸試驗(yàn)得到的的 曲線可

4、以推廣到曲線可以推廣到復(fù)雜應(yīng)力，也就是在這種變形條件下的復(fù)雜應(yīng)力，也就是在這種變形條件下的 曲線，曲線，因而具有普遍意義。因而具有普遍意義。單向拉伸的應(yīng)力狀態(tài)為單向拉伸的應(yīng)力狀態(tài)為應(yīng)變狀態(tài)為應(yīng)變狀態(tài)為在單向拉伸時(shí)在單向拉伸時(shí)8金屬塑性成形原理 應(yīng)力-應(yīng)變曲線9室溫下的靜力拉伸試驗(yàn)是在萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的。如室溫下的靜力拉伸試驗(yàn)是在萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的。如圖是退火狀態(tài)低碳鋼的拉伸圖，縱坐標(biāo)表示載荷圖是退火狀態(tài)低碳鋼的拉伸圖，縱坐標(biāo)表示載荷P P，橫坐，橫坐標(biāo)表示試樣標(biāo)距的伸長(zhǎng)。若試樣的原始截面積為標(biāo)表示試樣標(biāo)距的伸長(zhǎng)。若試樣的原始截面積為F F0 0，標(biāo)距，標(biāo)距長(zhǎng)為長(zhǎng)為L(zhǎng) L，則拉伸時(shí)的條件

5、應(yīng)力，則拉伸時(shí)的條件應(yīng)力0 0 和相對(duì)伸長(zhǎng)和相對(duì)伸長(zhǎng)為為及及 00FP0ll1 1、條件應(yīng)力（標(biāo)稱應(yīng)力）應(yīng)變曲線、條件應(yīng)力（標(biāo)稱應(yīng)力）應(yīng)變曲線萬能材料試驗(yàn)機(jī)萬能材料試驗(yàn)機(jī)10根據(jù)拉伸圖便可作出條件應(yīng)力應(yīng)變曲線。條件應(yīng)力應(yīng)根據(jù)拉伸圖便可作出條件應(yīng)力應(yīng)變曲線。條件應(yīng)力應(yīng)變曲線上有變曲線上有三個(gè)特征點(diǎn)三個(gè)特征點(diǎn)，將整個(gè)拉伸變形過程分為三個(gè)階，將整個(gè)拉伸變形過程分為三個(gè)階段。段。 （1 1）第一個(gè)特征點(diǎn)是屈服點(diǎn)）第一個(gè)特征點(diǎn)是屈服點(diǎn)c c，是，是彈性變形與塑性變形的彈性變形與塑性變形的分界點(diǎn)分界點(diǎn)。對(duì)于具有明顯屈服點(diǎn)的金屬，在曲線上呈現(xiàn)屈服。對(duì)于具有明顯屈服點(diǎn)的金屬，在曲線上呈現(xiàn)屈服平臺(tái)。此時(shí)的應(yīng)力稱

6、為屈服應(yīng)力，以平臺(tái)。此時(shí)的應(yīng)力稱為屈服應(yīng)力，以s s表示。表示。11 在在b b點(diǎn)之前，試樣均勻伸長(zhǎng)，點(diǎn)之前，試樣均勻伸長(zhǎng)，達(dá)到達(dá)到b b點(diǎn)時(shí)，試樣開始產(chǎn)生縮頸，點(diǎn)時(shí)，試樣開始產(chǎn)生縮頸，變形集中發(fā)生在試樣的某一局部，變形集中發(fā)生在試樣的某一局部，這種現(xiàn)象叫做單向拉伸的失穩(wěn)。這種現(xiàn)象叫做單向拉伸的失穩(wěn)。 b b失穩(wěn)點(diǎn)。失穩(wěn)點(diǎn)。 此后，試件承載能力急劇下降此后，試件承載能力急劇下降，曲線也迅速下降。，曲線也迅速下降。 因此抗拉強(qiáng)度是均勻塑性變形因此抗拉強(qiáng)度是均勻塑性變形和局部塑性變形兩個(gè)階段的分界點(diǎn)和局部塑性變形兩個(gè)階段的分界點(diǎn)。（2 2）第二個(gè)特征點(diǎn)是曲線的最高點(diǎn)）第二個(gè)特征點(diǎn)是曲線的最高點(diǎn)b

7、b。這時(shí)載荷達(dá)到最大。這時(shí)載荷達(dá)到最大值，與此值，與此 對(duì)應(yīng)的條件應(yīng)力稱為抗拉強(qiáng)度。以對(duì)應(yīng)的條件應(yīng)力稱為抗拉強(qiáng)度。以bb表示。表示。12 條件應(yīng)力應(yīng)變曲線在失穩(wěn)點(diǎn)條件應(yīng)力應(yīng)變曲線在失穩(wěn)點(diǎn)b b之前隨著拉伸變形過程的進(jìn)行，繼之前隨著拉伸變形過程的進(jìn)行，繼續(xù)變形的應(yīng)力要增加，反映了材料續(xù)變形的應(yīng)力要增加，反映了材料的強(qiáng)化現(xiàn)象。的強(qiáng)化現(xiàn)象。 但在但在b b點(diǎn)之后，曲線反而下降，點(diǎn)之后，曲線反而下降，則不符合材料的硬化規(guī)律。此外，則不符合材料的硬化規(guī)律。此外，條件應(yīng)力并不是單向拉伸試樣橫截條件應(yīng)力并不是單向拉伸試樣橫截面上的實(shí)際應(yīng)力。在拉伸過程中，面上的實(shí)際應(yīng)力。在拉伸過程中，試樣的橫截面積在不斷減少

8、，截面試樣的橫截面積在不斷減少，截面上的實(shí)際應(yīng)力值要大于條件應(yīng)力。上的實(shí)際應(yīng)力值要大于條件應(yīng)力。（3 3）第三個(gè)特征是破壞點(diǎn)）第三個(gè)特征是破壞點(diǎn)k k，試樣發(fā)生斷裂，是單向拉伸，試樣發(fā)生斷裂，是單向拉伸塑性變形的終止點(diǎn)。塑性變形的終止點(diǎn)。1 1周，周，4141、4242節(jié)節(jié)13條件應(yīng)力應(yīng)變曲線條件應(yīng)力應(yīng)變曲線不能真實(shí)不能真實(shí)地地反映材料在塑性變形階段的反映材料在塑性變形階段的力學(xué)特征。力學(xué)特征。原因是：原因是：（1 1）F F0 0試樣原始面積；試樣原始面積；（2 2）試樣產(chǎn)生縮頸后會(huì)產(chǎn)）試樣產(chǎn)生縮頸后會(huì)產(chǎn)生形狀硬化，處于三向不均生形狀硬化，處于三向不均勻拉應(yīng)力狀態(tài)；勻拉應(yīng)力狀態(tài)；（3 3）相

9、對(duì)應(yīng)變不科學(xué)，不）相對(duì)應(yīng)變不科學(xué)，不能代表真實(shí)應(yīng)變。能代表真實(shí)應(yīng)變。圖 328 縮頸處斷面上的應(yīng)力分布141 1） 第一類真實(shí)應(yīng)力第一類真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線：應(yīng)變曲線：真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力相對(duì)應(yīng)變相對(duì)應(yīng)變（Y Y）)(fY 00lll 2 2）第二類真實(shí)應(yīng)力）第二類真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線：應(yīng)變曲線：真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力相對(duì)截面收相對(duì)截面收縮率（縮率（Y Y）)(rfY00FFFr真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變有三類，即應(yīng)變有三類，即用真實(shí)應(yīng)力和應(yīng)變表示的曲線稱為真實(shí)應(yīng)力用真實(shí)應(yīng)力和應(yīng)變表示的曲線稱為真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線。應(yīng)變曲線。2 2 真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線153 3）第三類真實(shí)應(yīng)力）第三類真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線：應(yīng)變

10、曲線：真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力對(duì)數(shù)應(yīng)變對(duì)數(shù)應(yīng)變（Y Y）)( fYldld l l為試樣的瞬時(shí)長(zhǎng)度。為試樣的瞬時(shí)長(zhǎng)度。 d d l l為瞬時(shí)長(zhǎng)度的改變量為瞬時(shí)長(zhǎng)度的改變量 所以所以01010lnllldldllll對(duì)數(shù)應(yīng)變（真實(shí)應(yīng)變）的定義為：對(duì)數(shù)應(yīng)變（真實(shí)應(yīng)變）的定義為：16將上式展開的：金屬塑性成形原理 應(yīng)力-應(yīng)變曲線1e或 3232所以 總小于 在小變形時(shí)， )1ln()ln(ln0001lllll均勻拉伸時(shí)17又1000lllll110ll111110000llFFFFFr而rr1或以上公式將三種應(yīng)變形式聯(lián)系起來了。金屬塑性成形原理 應(yīng)力-應(yīng)變曲線18（3 3） 真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線的繪制

11、應(yīng)變曲線的繪制)1 ()1 (0FPFPY1 1）第一類真實(shí)應(yīng)力）第一類真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線：真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線：真實(shí)應(yīng)力相對(duì)相對(duì)應(yīng)變曲線（應(yīng)變曲線（ Y Y曲線）曲線） 方法方法: :將條件應(yīng)力將條件應(yīng)力相對(duì)相對(duì)應(yīng)變曲線上的應(yīng)變曲線上的換算成換算成真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力Y Y即可。即可。)1 (Y192 2）第二類真實(shí)應(yīng)力）第二類真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線真實(shí)應(yīng)力相對(duì)相對(duì)截面收縮曲線截面收縮曲線 （Y Y曲線）曲線）1r方法：方法：)1 (Y即即: :對(duì)條件應(yīng)力對(duì)條件應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線（曲線）進(jìn)行轉(zhuǎn)換曲線）進(jìn)行轉(zhuǎn)換利用利用)1 (Y1r200FPss方法步驟：方法步驟：（1 1）求屈服點(diǎn)）求屈服

12、點(diǎn)ss3) 3) 第三類真實(shí)應(yīng)力第三類真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線：真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力對(duì)對(duì)數(shù)應(yīng)變數(shù)應(yīng)變曲線（曲線（Y Y）實(shí)際上是用拉伸試驗(yàn)繪制真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線實(shí)際上是用拉伸試驗(yàn)繪制真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線21FPY （2）繪制縮頸前的曲線：）繪制縮頸前的曲線：式中式中 P各加載時(shí)瞬間的載荷，由試驗(yàn)機(jī)刻度各加載時(shí)瞬間的載荷，由試驗(yàn)機(jī)刻度盤讀出。盤讀出。F試樣瞬時(shí)斷面積?？捎稍嚇铀矔r(shí)斷面積?？捎审w積不變條件體積不變條件求出。求出。22lllFllFF00000即即而而或或FF0ln因此，在因此，在b b點(diǎn)之前，該段點(diǎn)之前，該段Y Y曲曲線可線可逐點(diǎn)逐點(diǎn)作出。作出。000lnlnlllllFPY 代入代入即即Y

13、 Y可求可求23(3)(3)繪制頸縮后的曲線（確定兩點(diǎn)修正法）繪制頸縮后的曲線（確定兩點(diǎn)修正法） 在在b b點(diǎn)以后，為點(diǎn)以后，為集中集中塑性塑性變形階段，上述公式不再變形階段，上述公式不再成立。成立。24因此，因此，bb點(diǎn)以后的曲線只能點(diǎn)以后的曲線只能近似近似作出。這時(shí)，可根據(jù)斷作出。這時(shí)，可根據(jù)斷裂點(diǎn)裂點(diǎn)k k的試樣斷面積，按下式計(jì)算出的試樣斷面積，按下式計(jì)算出kk點(diǎn)的應(yīng)力和應(yīng)變：點(diǎn)的應(yīng)力和應(yīng)變：kkkFPYKKFF0ln。試樣斷裂后的斷口面積試樣斷裂時(shí)的載荷；_KKFP這樣便可作出曲線的這樣便可作出曲線的bKbK段。段。25 但是，出現(xiàn)縮頸后在縮但是，出現(xiàn)縮頸后在縮頸部分已變?yōu)槿蚶瓚?yīng)力狀

14、頸部分已變?yōu)槿蚶瓚?yīng)力狀態(tài)，試樣斷面上已不再是均態(tài)，試樣斷面上已不再是均勻的拉應(yīng)力（見圖勻的拉應(yīng)力（見圖3 35858），產(chǎn)生了，產(chǎn)生了“形狀硬化形狀硬化”。使。使應(yīng)力提高。應(yīng)力提高。 邊緣單邊緣單向受拉向受拉靠中心三靠中心三向受拉向受拉未考慮形狀未考慮形狀硬化硬化所謂形狀硬化：由于所謂形狀硬化：由于形狀變化而產(chǎn)生應(yīng)力形狀變化而產(chǎn)生應(yīng)力升高的現(xiàn)象稱形狀硬升高的現(xiàn)象稱形狀硬化?；?6為此，為消除形狀硬化的影響，必須加以修正，齊別爾（為此，為消除形狀硬化的影響，必須加以修正，齊別爾（SiebelSiebel）等人提出用下式對(duì)曲線等人提出用下式對(duì)曲線bKbK段進(jìn)行修正。段進(jìn)行修正。邊緣單邊緣單向受

15、拉向受拉靠中心三靠中心三向受拉向受拉邊緣單向受拉邊緣單向受拉0z0) 1(zz靠中心三向受拉靠中心三向受拉越靠中心越靠中心越大，因而使拉應(yīng)力增大。越大，因而使拉應(yīng)力增大。分析：分析：2781dYYkk 式中式中 Y Yk k去除形狀硬化后的去除形狀硬化后的真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力；Y Ykk 包含形狀硬化在內(nèi)的應(yīng)力；包含形狀硬化在內(nèi)的應(yīng)力；d d縮頸處直徑。縮頸處直徑。縮頸處試樣外形的曲率半徑。縮頸處試樣外形的曲率半徑。 bK bK修正后成為修正后成為bKbK。于是。于是ocbKocbK，即為所求的真實(shí)，即為所求的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)力應(yīng)變曲線。應(yīng)變曲線。28 從圖可以看出，從圖可以看出，Y Y曲線在失穩(wěn)點(diǎn)曲線

16、在失穩(wěn)點(diǎn)bb后仍然是上后仍然是上升的，這說明材料抵抗塑性變形的能力隨應(yīng)變的增加而增升的，這說明材料抵抗塑性變形的能力隨應(yīng)變的增加而增加，也就是不斷地發(fā)生硬化。加，也就是不斷地發(fā)生硬化。 所以所以真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線也稱為硬化曲線。應(yīng)變曲線也稱為硬化曲線。 29FPS FFLL00lnln eFF0eFSP0 0)(0dSedSeFdP0SddSbSS bbSddS11()bdstgdbbbSS拉伸真實(shí)應(yīng)力拉伸真實(shí)應(yīng)力- -應(yīng)變曲線在失穩(wěn)點(diǎn)的特性應(yīng)變曲線在失穩(wěn)點(diǎn)的特性則，dp=0 設(shè)拉伸在塑性設(shè)拉伸在塑性失穩(wěn)點(diǎn)之前失穩(wěn)點(diǎn)之前某一瞬時(shí)的軸向載荷為某一瞬時(shí)的軸向載荷為P P，試樣斷面積為試樣斷面

17、積為F F，真實(shí)應(yīng)，真實(shí)應(yīng)力為力為S S，則有：，則有：SFP 或在塑性在塑性失穩(wěn)點(diǎn)處，失穩(wěn)點(diǎn)處，P P有極大值，有極大值，3011()bdstgdbbbSSbSddS拉伸真實(shí)應(yīng)力拉伸真實(shí)應(yīng)力- -應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線在失穩(wěn)點(diǎn)所作的切線的斜在失穩(wěn)點(diǎn)所作的切線的斜率為率為S Sb b，該，該切線切線與橫坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)到的交點(diǎn)到失穩(wěn)點(diǎn)橫坐標(biāo)失穩(wěn)點(diǎn)橫坐標(biāo)間間的距離為的距離為=1=1，這就是，這就是真真實(shí)應(yīng)力實(shí)應(yīng)力- -應(yīng)變曲線在失穩(wěn)應(yīng)變曲線在失穩(wěn)點(diǎn)上所作點(diǎn)上所作切線切線的特性。的特性。斜率斜率ABACSddSbB BA AC C顯然顯然AC= SAC= Sb bAB=AB=1=131判斷：判斷：真實(shí)

18、應(yīng)力真實(shí)應(yīng)變曲線與條件應(yīng)力應(yīng)變曲線在試樣拉真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)變曲線與條件應(yīng)力應(yīng)變曲線在試樣拉伸產(chǎn)生縮頸以前上完全相同的伸產(chǎn)生縮頸以前上完全相同的( )( )。 條件應(yīng)力斷面收縮率曲線與條件應(yīng)力應(yīng)變曲線在試樣條件應(yīng)力斷面收縮率曲線與條件應(yīng)力應(yīng)變曲線在試樣拉伸產(chǎn)生縮頸以前上完全相同的拉伸產(chǎn)生縮頸以前上完全相同的( )( )。產(chǎn)生縮頸產(chǎn)生縮頸填空：拉伸真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線上,過失穩(wěn)點(diǎn)(b點(diǎn))所作的切線的斜率等于該點(diǎn)的( )32產(chǎn)生縮頸產(chǎn)生縮頸FPY 0FPY Y拉伸真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線上,過失穩(wěn)點(diǎn)(b點(diǎn))所作的切線的斜率等于該點(diǎn)的:真實(shí)應(yīng)力Yb33二壓縮試驗(yàn)曲線二壓縮試驗(yàn)曲線拉伸試驗(yàn)曲線的局限性：拉伸試驗(yàn)曲線的

19、局限性：拉伸試驗(yàn)曲線的最大應(yīng)變量受到塑性失穩(wěn)的限制拉伸試驗(yàn)曲線的最大應(yīng)變量受到塑性失穩(wěn)的限制，一般，一般1.01.0在左右，而曲線的精確段在在左右，而曲線的精確段在0.3s s以后的點(diǎn)都可以看成以后的點(diǎn)都可以看成是重新加載時(shí)的屈服點(diǎn)。以是重新加載時(shí)的屈服點(diǎn)。以g g點(diǎn)為例，若卸載點(diǎn)為例，若卸載彈性關(guān)彈性關(guān)系，只要系，只要s s ，這一現(xiàn)象為硬化或強(qiáng)化，這一現(xiàn)象為硬化或強(qiáng)化，是塑性變形的，是塑性變形的特點(diǎn)之一。特點(diǎn)之一。三、包申格效應(yīng)三、包申格效應(yīng)45包申格效應(yīng)包申格效應(yīng) 材料在一個(gè)方向加載（例如拉伸）超過屈服點(diǎn)到達(dá)材料在一個(gè)方向加載（例如拉伸）超過屈服點(diǎn)到達(dá)A A點(diǎn)（如圖）后，卸載時(shí)按彈性規(guī)律

20、到達(dá)點(diǎn)（如圖）后，卸載時(shí)按彈性規(guī)律到達(dá)B B點(diǎn)，然后點(diǎn)，然后反向反向加加載（即壓縮），則發(fā)現(xiàn)反向加載時(shí)屈服點(diǎn)載（即壓縮），則發(fā)現(xiàn)反向加載時(shí)屈服點(diǎn)C C的應(yīng)力的應(yīng)力s s的的絕對(duì)值不但比絕對(duì)值不但比A A點(diǎn)的點(diǎn)的s s小，而且小于初始的屈服應(yīng)力小，而且小于初始的屈服應(yīng)力s s。這種反向加載引起屈服應(yīng)這種反向加載引起屈服應(yīng)力叫力叫反向加載軟化效應(yīng)。反向加載軟化效應(yīng)。46 產(chǎn)生包申格效應(yīng)的原因，可能與卸載后材料內(nèi)產(chǎn)生包申格效應(yīng)的原因，可能與卸載后材料內(nèi)部產(chǎn)生了與原加載部產(chǎn)生了與原加載方向相反的殘余應(yīng)力方向相反的殘余應(yīng)力有關(guān)。有關(guān)。 塑性理論中一般不考慮包申格效應(yīng)，因?yàn)樗苄岳碚撝幸话悴豢紤]包申格效應(yīng)

21、，因?yàn)樗o處理塑性理論問題帶來很大困難。但在工程上給處理塑性理論問題帶來很大困難。但在工程上處理交變載荷時(shí)應(yīng)充分注意，例如，在工作狀態(tài)處理交變載荷時(shí)應(yīng)充分注意，例如，在工作狀態(tài)下承受拉應(yīng)力的構(gòu)件，不能用下承受拉應(yīng)力的構(gòu)件，不能用壓縮載荷壓縮載荷來進(jìn)行強(qiáng)來進(jìn)行強(qiáng)化。包申格效應(yīng)可用緩慢退火消除?；?。包申格效應(yīng)可用緩慢退火消除。47&四、真實(shí)應(yīng)力四、真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線的簡(jiǎn)化型式應(yīng)變曲線的簡(jiǎn)化型式 實(shí)際試驗(yàn)得的真實(shí)應(yīng)力，應(yīng)變曲線都實(shí)際試驗(yàn)得的真實(shí)應(yīng)力，應(yīng)變曲線都不是簡(jiǎn)單的函數(shù)不是簡(jiǎn)單的函數(shù)形式形式，為了理論上處理方便和，為了理論上處理方便和計(jì)算方便，需將試驗(yàn)所得計(jì)算方便，需將試驗(yàn)所得的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)

22、變曲線，用一數(shù)學(xué)表達(dá)式來近似描述。的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線，用一數(shù)學(xué)表達(dá)式來近似描述。研究表明，很多金屬材料的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線可以簡(jiǎn)研究表明，很多金屬材料的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線可以簡(jiǎn)化成冪強(qiáng)化模型，化成冪強(qiáng)化模型，可將它分為四種類型可將它分為四種類型48金金屬屬塑塑性性成成形形原原理理 應(yīng)應(yīng)力力- -應(yīng)應(yīng)變變曲曲線線nBY&1 1、（拋物線方程強(qiáng)化模型拋物線方程強(qiáng)化模型）指數(shù)曲線常應(yīng)用于室溫的冷加工。常應(yīng)用于室溫的冷加工。B B為材料系數(shù)為材料系數(shù)n n為硬化指數(shù)為硬化指數(shù)49B B1 1為材料系數(shù)為材料系數(shù)m m為硬化指數(shù)為硬化指數(shù)msBY1初始屈服應(yīng)力的剛塑性強(qiáng)化曲線初始屈服應(yīng)力的剛塑性強(qiáng)化

23、曲線用于塑性變形相比，彈性變形很小，可以忽略。常應(yīng)用于大變形時(shí)用于塑性變形相比，彈性變形很小，可以忽略。常應(yīng)用于大變形時(shí)室溫的冷加工。室溫的冷加工。502BYsbsbSB2金金屬屬塑塑性性成成形形原原理理 應(yīng)應(yīng)力力- -應(yīng)應(yīng)變變曲曲線線&2 2、初始屈服應(yīng)力的剛塑性硬化曲線、初始屈服應(yīng)力的剛塑性硬化曲線- -直線方程（簡(jiǎn)化形直線方程（簡(jiǎn)化形式）式）（1 1）一般直線（）一般直線（線性強(qiáng)化曲線線性強(qiáng)化曲線 ） 常應(yīng)用于大變形時(shí)的室溫冷加工。常應(yīng)用于大變形時(shí)的室溫冷加工。51（2）水平直線（）水平直線（理想剛塑性理想剛塑性 ）sY不產(chǎn)生加工硬化。常應(yīng)用于大變形的熱不產(chǎn)生加工硬化。常應(yīng)用于大

24、變形的熱加工。加工。52四、變形溫度和變形速度對(duì)四、變形溫度和變形速度對(duì)真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線的影響的影響1 1、變形溫度對(duì)真實(shí)應(yīng)力、變形溫度對(duì)真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響應(yīng)變曲線的影響變形溫度升高，真實(shí)應(yīng)力變形溫度升高，真實(shí)應(yīng)力S和加工硬化速率降低；發(fā)生再結(jié)晶時(shí)，和加工硬化速率降低；發(fā)生再結(jié)晶時(shí)，真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線趨于一水平線真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線趨于一水平線溫度升高，溫度升高，曲線的斜曲線的斜率減小率減小;發(fā)生再結(jié)晶時(shí)，真實(shí)發(fā)生再結(jié)晶時(shí)，真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線趨于應(yīng)力應(yīng)變曲線趨于一水平線一水平線53 1 1）隨溫度升高，發(fā)生了回復(fù)和再結(jié)晶（軟化），可消）隨溫度升高，發(fā)生了回復(fù)和再結(jié)晶（軟化），可消除

25、和部分消除應(yīng)變硬化現(xiàn)象。除和部分消除應(yīng)變硬化現(xiàn)象。 2 2）隨溫度升高，原子熱運(yùn)動(dòng)加劇，動(dòng)能增大，原子間）隨溫度升高，原子熱運(yùn)動(dòng)加劇，動(dòng)能增大，原子間的結(jié)合力減弱，使臨界剪應(yīng)力下降的結(jié)合力減弱，使臨界剪應(yīng)力下降 。3 3）隨溫度升高，改變鋼中相組成，可能由多相性變?yōu)椋╇S溫度升高，改變鋼中相組成，可能由多相性變?yōu)閱蜗嘟M織。單相組織。4 4）隨溫度升高，晶界滑移易于發(fā)生，可）隨溫度升高，晶界滑移易于發(fā)生，可減小晶界對(duì)晶減小晶界對(duì)晶內(nèi)變形的阻礙作用；擴(kuò)散性蠕變作用加強(qiáng)。內(nèi)變形的阻礙作用；擴(kuò)散性蠕變作用加強(qiáng)。54規(guī)律：規(guī)律：對(duì)對(duì)真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線，溫度升高，金屬的硬化強(qiáng)，溫度升高，金屬的硬化強(qiáng)度減小（即曲線的斜率減?。?。并從某一溫度開始，對(duì)度減?。辞€的斜率減?。２哪骋粶囟乳_始，對(duì)真