《金屬力學(xué)性能測試》課件-塑性指標(biāo)及測定

塑性指標(biāo)及測定《金屬力學(xué)性能測試》生活中塑性的應(yīng)用塑性指標(biāo)及測定任務(wù)委托四川工程職業(yè)技術(shù)大學(xué)航空材料檢驗檢測中心力學(xué)性能檢測任務(wù)委托單任務(wù)編號:SCHJLS-2024-0001委托單位/地址XX航空鍛造公司項目負(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10鋼

檢測標(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%試樣編號及檢測要求（包括試樣說明，檢測條件，測定參數(shù)及需在報告中注明的其他信息）室溫拉伸試樣編號：1~20試驗項目：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)力后引伸計標(biāo)距的增量與引伸計標(biāo)距(Le)之比，以%表示。塑性指標(biāo)4.屈服點延伸率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標(biāo)距的延伸與引伸計標(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：最大力時的總延伸（彈性延伸加塑性延伸）與引伸計標(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：最大力時的塑性延伸與引伸計標(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：斷裂時刻的總延伸（彈性延伸加塑性延伸）與引伸計標(biāo)距（Le）之比，以%表示。斷面收縮率Z測定時，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的相對大小，可以判斷金屬材料拉伸時是否形成縮頸。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)距端點的距離均大于L/3時，直接測量標(biāo)距兩端點之間的距離Lu。斷后伸長率A2.移位法如果試樣拉斷處到標(biāo)距端點的距離小于L0/3時，則根據(jù)原始標(biāo)距內(nèi)的小標(biāo)點數(shù)值，以試樣拉斷處為中心，向兩側(cè)數(shù)小標(biāo)點數(shù)，直到其數(shù)值達(dá)到原始標(biāo)距內(nèi)的小標(biāo)點數(shù)，斷樣較短的一段小標(biāo)點數(shù)不足的部分由較長一段上的與拉斷處對稱位置的小標(biāo)點數(shù)補(bǔ)足，測量上述所數(shù)的小標(biāo)點數(shù)的距離L0。移位法測定斷樣標(biāo)距1）當(dāng)長段所余格數(shù)(BD)為偶數(shù)時，則量取長段所余格數(shù)之一半，得C點，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)距端點的距離小于L0/3時，則根據(jù)原始標(biāo)距內(nèi)的小標(biāo)點數(shù)值，以試樣拉斷處為中心，向兩側(cè)數(shù)小標(biāo)點數(shù)，直到其數(shù)值達(dá)到原始標(biāo)距內(nèi)的小標(biāo)點數(shù)，斷樣較短的一段小標(biāo)點數(shù)不足的部分由較長一段上的與拉斷處對稱位置的小標(biāo)點數(shù)補(bǔ)足，測量上述所數(shù)的小標(biāo)點數(shù)的距離L0。移位法測定斷樣標(biāo)距2)當(dāng)長段所余格數(shù)(BD)為奇數(shù)時，如b圖所示，則量取長段上所余格數(shù)減1之一半，得C點，再由C點向后移一格得C1點，則移位后的標(biāo)距Lu按公式2計算。斷后伸長率A——數(shù)據(jù)何時有效？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，不管斷裂位置處于何處，測量均為有效。同一材料的試樣長短不同，測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)測得的斷后伸長率A略大于用長試樣(L0=10d0)測得的斷后伸長率A1.3。此外，測定斷后伸長率時，如果所測得的值大于規(guī)定的要求，不管斷裂位置在何處，采用哪一種測量方法，測量均為有效。斷后總延伸率At拉伸試驗中，在有些條件下，可以用引伸計來測定斷裂時的延伸（引伸計一直跟蹤到試樣拉斷）。當(dāng)以引伸計記錄的斷裂時的總延伸作為伸長量測定斷后伸長率時，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，塑性必定下降。軋制鋼材的縱、橫向伸長率之差往往是評定壓力加工質(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，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