《金屬力學(xué)性能測(cè)試》課件-塑性指標(biāo)及測(cè)定

塑性指標(biāo)及測(cè)定《金屬力學(xué)性能測(cè)試》生活中塑性的應(yīng)用塑性指標(biāo)及測(cè)定任務(wù)委托四川工程職業(yè)技術(shù)大學(xué)航空材料檢驗(yàn)檢測(cè)中心力學(xué)性能檢測(cè)任務(wù)委托單任務(wù)編號(hào):SCHJLS-2024-0001委托單位/地址XX航空鍛造公司項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王老師委托人/電話****委托日期2024-10-20要求完成日期2024-10-22商定完成日期

試樣數(shù)量20材料牌號(hào)10鋼

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T228.1-2021技術(shù)條件/材料熱處理制度/數(shù)值修約要求1Mpa、0.1%試樣編號(hào)及檢測(cè)要求（包括試樣說明，檢測(cè)條件，測(cè)定參數(shù)及需在報(bào)告中注明的其他信息）室溫拉伸試樣編號(hào)：1~20試驗(yàn)項(xiàng)目：Z、A備注

承制單位簽字：***2021年10月20日金屬的塑性常用斷后伸長率A和斷面收縮率Z表示。塑性指標(biāo)及測(cè)定塑性是金屬材料斷裂前發(fā)生塑性變形的能力。金屬材料斷裂前所產(chǎn)生的塑性變形由均勻塑性變形和集中塑性變形兩部分組成。拉伸縮頸現(xiàn)象一般只能出現(xiàn)在韌性材料中，且縮頸前的均勻塑性變形量比集中塑性變形量小得多，一般不超過集中塑性變形量的50%。塑性指標(biāo)1.斷面收縮率Zpercentagereductionofarea斷裂后試樣橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積之比，以%表示。塑性指標(biāo)2.斷后伸長率percentageelongationafterfracture斷后伸長率A：斷后標(biāo)距的殘余伸長與原始標(biāo)距之比，以%表示。（只與試樣原始標(biāo)距L0有關(guān)）。式中：LU—試樣拉斷后標(biāo)距的長度(mm)；

L0—試樣的原始標(biāo)距(mm)。塑性指標(biāo)3.殘余延伸率percentagepermanentextension延伸的定義試樣施加并卸除應(yīng)力后引伸計(jì)標(biāo)距的增量與引伸計(jì)標(biāo)距(Le)之比，以%表示。塑性指標(biāo)4.屈服點(diǎn)延伸率percentageyieldpointextension延伸的定義Ae：呈現(xiàn)明顯屈服（不連續(xù)屈服）現(xiàn)象的金屬材料，屈服開始至均勻加工硬化開始之間引伸計(jì)標(biāo)距的延伸與引伸計(jì)標(biāo)距（Le）之比，以%表示。塑性指標(biāo)5.最大力總延伸率percentagetotalextensionatmaximumforce延伸的定義Agt：最大力時(shí)的總延伸（彈性延伸加塑性延伸）與引伸計(jì)標(biāo)距（Le）之比，以%表示。塑性指標(biāo)6.最大力塑性延伸率percentageplasticextensionatmaximumforce延伸的定義Ag：最大力時(shí)的塑性延伸與引伸計(jì)標(biāo)距（Le）之比，以%表示。塑性指標(biāo)7.斷裂總延伸率，percentagetotalextensionatfracture延伸的定義At：斷裂時(shí)刻的總延伸（彈性延伸加塑性延伸）與引伸計(jì)標(biāo)距（Le）之比，以%表示。斷面收縮率Z測(cè)定時(shí)，將試樣斷裂部分仔細(xì)地配接在一起，使其軸線處于同一直線上矩形橫截面試樣斷后最小橫截面面積的測(cè)定圓形橫截面機(jī)加工試樣斷面收縮率Z-作用斷面收縮率是在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下形成的，冶金因素的變化對(duì)性能的影響在斷面收縮率上更為突出，所以斷面收縮率Z比斷后伸長率對(duì)組織的變化更為敏感，但與試樣的尺寸無關(guān)。根據(jù)斷后伸長率A和斷面收縮率Z的相對(duì)大小，可以判斷金屬材料拉伸時(shí)是否形成縮頸。若材料的斷后伸長率大于或等于斷面收縮率，則該材料只有均勻塑性變形而無縮頸現(xiàn)象，是低塑性材料；反之，則有縮頸現(xiàn)象，是高塑性材料。斷后伸長率A1.直接法當(dāng)試樣拉斷處到標(biāo)距端點(diǎn)的距離均大于L/3時(shí)，直接測(cè)量標(biāo)距兩端點(diǎn)之間的距離Lu。斷后伸長率A2.移位法如果試樣拉斷處到標(biāo)距端點(diǎn)的距離小于L0/3時(shí)，則根據(jù)原始標(biāo)距內(nèi)的小標(biāo)點(diǎn)數(shù)值，以試樣拉斷處為中心，向兩側(cè)數(shù)小標(biāo)點(diǎn)數(shù)，直到其數(shù)值達(dá)到原始標(biāo)距內(nèi)的小標(biāo)點(diǎn)數(shù)，斷樣較短的一段小標(biāo)點(diǎn)數(shù)不足的部分由較長一段上的與拉斷處對(duì)稱位置的小標(biāo)點(diǎn)數(shù)補(bǔ)足，測(cè)量上述所數(shù)的小標(biāo)點(diǎn)數(shù)的距離L0。移位法測(cè)定斷樣標(biāo)距1）當(dāng)長段所余格數(shù)(BD)為偶數(shù)時(shí)，則量取長段所余格數(shù)之一半，得C點(diǎn)，將BC段長度移到試樣左端，則移后的Lu為：斷后伸長率A2.移位法如果試樣拉斷處到標(biāo)距端點(diǎn)的距離小于L0/3時(shí)，則根據(jù)原始標(biāo)距內(nèi)的小標(biāo)點(diǎn)數(shù)值，以試樣拉斷處為中心，向兩側(cè)數(shù)小標(biāo)點(diǎn)數(shù)，直到其數(shù)值達(dá)到原始標(biāo)距內(nèi)的小標(biāo)點(diǎn)數(shù)，斷樣較短的一段小標(biāo)點(diǎn)數(shù)不足的部分由較長一段上的與拉斷處對(duì)稱位置的小標(biāo)點(diǎn)數(shù)補(bǔ)足，測(cè)量上述所數(shù)的小標(biāo)點(diǎn)數(shù)的距離L0。移位法測(cè)定斷樣標(biāo)距2)當(dāng)長段所余格數(shù)(BD)為奇數(shù)時(shí)，如b圖所示，則量取長段上所余格數(shù)減1之一半，得C點(diǎn)，再由C點(diǎn)向后移一格得C1點(diǎn)，則移位后的標(biāo)距Lu按公式2計(jì)算。斷后伸長率A——數(shù)據(jù)何時(shí)有效？原則上只有在斷裂處與最接近的標(biāo)距標(biāo)記的距離不小于原始標(biāo)距的三分之一的情況下方為有效。但斷后伸長率大于或等于規(guī)定值時(shí)，不管斷裂位置處于何處，測(cè)量均為有效。同一材料的試樣長短不同，測(cè)得的斷后伸長率略有不同。由于大多數(shù)韌性金屬材料在縮頸處產(chǎn)生的集中塑性變形量大于均勻塑性變形量，因此，比例試樣的尺寸越短，其斷后伸長率越大，用短試樣(L0=5d0)測(cè)得的斷后伸長率A略大于用長試樣(L0=10d0)測(cè)得的斷后伸長率A1.3。此外，測(cè)定斷后伸長率時(shí)，如果所測(cè)得的值大于規(guī)定的要求，不管斷裂位置在何處，采用哪一種測(cè)量方法，測(cè)量均為有效。斷后總延伸率At拉伸試驗(yàn)中，在有些條件下，可以用引伸計(jì)來測(cè)定斷裂時(shí)的延伸（引伸計(jì)一直跟蹤到試樣拉斷）。當(dāng)以引伸計(jì)記錄的斷裂時(shí)的總延伸作為伸長量測(cè)定斷后伸長率時(shí)，應(yīng)從總延伸中扣除彈性延伸部分。塑性指標(biāo)的高低還能反映材料的冶金質(zhì)量。如鋼中夾雜物過多時(shí)，塑性必定下降。軋制鋼材的縱、橫向伸長率之差往往是評(píng)定壓力加工質(zhì)量優(yōu)劣的指標(biāo)之一。塑性的工程意義斷后伸長率A和斷面收縮率Z越大，材料的塑性越好。沒有塑性的保證，材料的強(qiáng)度只是一句空話。首先，塑性好的金屬材料可以發(fā)生大量塑性變形而不破壞，便于通過各種壓力加工方法（鍛造、軋制、沖壓等）獲得形狀復(fù)雜的零件或構(gòu)件。其次，工程構(gòu)件或機(jī)械零件在使用過程中雖然不允許發(fā)生明顯塑性變形，但在偶然過載時(shí)，塑性好的材料能在過載處產(chǎn)生塑性變形，由于材料有形變強(qiáng)化能力，使之加工硬化，以承受該處的應(yīng)力，而不致突然斷裂。超塑性強(qiáng)度與塑性是一對(duì)相互矛盾的性能指標(biāo)。在金屬材料的工程應(yīng)用中，要提高強(qiáng)度，就要犧牲一部分塑性。反之，要改善塑性，就必須犧牲一部分強(qiáng)度。但通過細(xì)化金屬材料的顯微組織，可以同時(shí)提高材料的強(qiáng)度和塑性。超塑性超塑性應(yīng)用高溫合金INCONEL718的超塑