应力-应变曲线

应力-应变曲线(stress-strain curves)

根据圆柱试件静力拉伸试验所得拉伸图(图a)，对曲线上各对应点用试件原始尺寸除拉伸力与绝对伸长所得出的应力与延伸率的关系曲线(图6)。应力一应变曲线是金属塑性加工工作中最重要的参考资料之一。

应力及应变值按下式计算：

式中σ

i 表示拉伸图上任意点的应力值，δ

i

为i点的延伸率，P

i

及Δl

i

为该

点的拉力与绝对伸长值，F

0及l

为试件的断面积和计算长度。

试件受拉伸时，先产生弹性变形，这时应力应变成比例，当出现二者不能保

持线性关系的点时，表示材料已屈服而将发生塑性变形，这时的应力定义为屈服应力或流变应力，用σ

s

表示，其求法见屈服点。

拉伸时当试件计算长度上的均匀变形阶段结束而产生细颈时，变形将集中在

细颈部分。出现细颈前材料所能承受的应力名为强度极限或抗拉强度，用σ

b

表示

σ

b =P

max

/F

式中P

max

为拉伸图上所记录的最大载荷值。

试件出现细颈后很快即断裂，断裂应力σ

f

σ

f =P

f

/T

f

式中P

f 是断裂时的拉力，F

f

是断口面积。

试件拉断时的延伸率δ

f

(％)或断面收缩率ψ(％)是表示材料可承受最大塑性变形能力的指标：

矾一牮×100(4)￡fPf=盐≯×100(5)』’0式中厶和Ff是将断开的试件对合后测定的试件长度和断口处的面积。

抗拉强度靠及延伸率d或断面收缩率妒是材料性能的两个基本指标，在工程上有着广泛的应用。屈服应力民(或乱：)是金属塑性加工时变形体开始产生塑性变形所必需的最小应力，它是计算变形力的一个重要参数。

应力-应变曲线表征材料受外力作用时的行为。材料受力后即发生弹性变形，这时应力应变呈简单的线性关系，继续增加作用力至一定大小后材料将出现塑性变形，以后变形与应力的关系复杂，当塑性变形至一定程度以后，试件破断则变

形过程终结。所以任何变形过程均包括弹性变形、塑性变形及破断3个典型阶段。金属的塑性加工过程处于弹性变形与破断二者之间。首先要创造一定的应力状态条件使金属能发生塑性变形，其次是安排一个使塑性变形尽可能大又不致发生破坏的热力学条件。