材料在其他静载下的力学性能
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压缩试验特点2：压缩与拉伸的受力方向相反，
且所得的载荷一变形曲线、塑性及断裂形态也存在 较大差别，特别是压缩试验不能使塑性材料断 裂．故塑性材料一般不采用压缩方法检验．
压缩试验特点3： 多向不等压缩试验的应力状态
软性系数α＞2 ．此方法适用于脆性更大的材料，它 可以反映此类材料的微小塑性差异。
§2-3 硬度
单位为N·m．
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
扭转屈服强度:表示为τs
s
Ms W
式中，Ms为残余扭转切°应变为0.3%（相当于拉伸 残余应变为0.2%）时的扭矩(N·m)。
扭转强度极限:表示为τb
b
Mb W
式中，Mb为试样断裂前的最大扭矩(N·m)。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
当表层产生塑性变形后，切应变的分布仍保持线性关系， 切应力则因塑性变形而呈非线性变化[图2—l(c)]．
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
扭转图:在扭转试验过程中，根据每一时刻加于试
样上的扭矩M和扭转角φ(在试样标距l0上的两个截 面问的相对扭转角)绘制成M-φ曲线(图2-2)．
° 根据扭转图和有关 的材料力学公式便 可计算出材料的扭 转强度、剪切弹性 模量和剪切应变等 扭转力学性能指标
真实扭转强度极限tf:
tf
4
d
3 0
[3M
f
f
(
dM
d
)
f
]
f
d
(rad / mm) dl0
式样中 断， 裂M时f单为位试长样度断上裂的时°相的对最扭大转扭角矩。(N·m)；φf为试
(dM/dφ)f为M-φ扭转曲线上f点处 的切线相对于φ轴的夹角的正切值 (N·m/rad)，可用图解微分法求出， 即根据计算出的各φ及对应的各M 值，画出临近断裂部分的M-φ曲线，
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
规定非比例扭转应力: 指当试件标距部分表面
非比例切应变γp达到规定值时，按弹性扭转公式算
出的应力，表示为τp，即材料对扭转配件变形的抗
力．
p
°
M
p
W
式中，W为试样截面系数，圆柱试样为πd03/16；
Mp为扭转曲线上某一点对M轴的正切值较扭转曲
线上直线部分ON正切值大50％时该点对应的扭矩，
软，因此硬度试验可在各种材料上进行．
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
扭转试验一般采用圆柱形试样在扭转试验机上进行．扭转 时试样表面的应力状态如图2—1(a)所示，在与试样轴线呈 45°方向上承受最大正应力，与试祥轴线平行或垂直方向上 承受最大切应力
°
在弹性变形阶段，试祥模截面上的切应力和切应变沿半径 方向呈线性分布[图2—l(b)]．
裂时的截面积(m2)。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
压缩试验特点1：单向压缩的应力状态软性系数
α=2．因此，压缩试验主要用于脆性材料，以显示 其在静拉伸时韧性状态下所不能反映的力学行 为．例如绝大多数无机非金属材料和铸铁等脆性材 料在拉伸时为脆性正断，而在压缩时则发生一定塑 性变形，并有沿着与轴线成45°的切断特征。
和显微硬度
刻划法：其值表征材料表面对局部切断破坏的抗
力，包括莫氏硬度顺序法和挫刀法等
§2-3 硬度
布氏硬度试验的原理:
用一定大小的载荷F(kgf)，
把直径为D(mm)的淬火
钢球或硬质合金球压入
试样表面(图2-17)，保°持
规定时间后卸除载荷，
测量试样表面的残留压
痕直径d，求压痕的表面
积S．将单位压痕面积承
受的平均压力(F/S)定义
为布氏硬度，
HB
F
2F
用HB表示．
S D(D D2 d 2 )
§2-3 硬度
布氏硬度值的符号：
当压头为硬质合金球时，用符号HBW表示，适用于 布氏硬度值为450～650的材料；
当压头为淬火钢球时，用符号HBS表示，适用于布 氏硬度值低于450的材料．
布氏硬度值的表示方法：一般记为“数字+硬度
也是表面上应力最大，故可灵敏反映材料的表面缺 陷．故常用来比较和评定材料表面处理层的质量．
弯曲试验特点3：塑性材料F-fmax曲线的最后部
分可任意延长[图2-6(a)]，表明弯曲试验不能使这些 材料断裂．此时虽可测定规定非比例和弯曲应力， 但实际上很少应用，应采用拉伸试验．
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
单向拉伸：正应力分量较大，切应力分量较小，应力状
态较硬，一般适用于塑性变形抗力与切断抗力较低的塑性 材料的试验。
扭转和压缩：应力状态较软，材料易产生塑性变形，一
般适用于在单向拉伸时易发生脆断而不能充分反映其塑性 性能的所谓脆性材料(如灰铸铁、淬火高碳钢和陶瓷等)．
硬度试验：属于三向不等压缩应力状态，应力状态非常
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
扭转相对残余切应变: 表示为γf
f
f d0
2l0
100%
对于塑性材料，因塑性°变形很大，弹性切应变可以
忽略不计，用上式求出的总切应变可看作残余切应
变．对脆性材料和低塑性材料，因塑性变形很小，
弹性变形不能忽略，须把从上式中所得的总切应变
值减去弹性切应变γp才是残余切应变
试样端部的摩擦力不仅影响试验结果，而且会改变 断裂形式，因此应尽量设法减小。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
压缩曲线: 压缩试验时，
材料抵抗外力变形和断 裂情况也可用压力和变 形的关系曲线来表示 ° （图2-7）。
1为脆性材料酌压缩曲线， 断裂点f的应力即为抗压 强度σbc；
2为塑性材料酌压缩曲线， 其上部虚线表示材料被 压扁但并不断裂。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
弯曲试验用圆柱试样或方形试样在万能试验机上进 行．加载方式一般有两种：
三点弯曲加载：最大弯矩Mmax＝FL/4（图2-5(a)） 四 5(b点)）弯，曲L段加为载等：弯最矩大。°弯矩Mmax＝FK/2 （图2-
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
弯曲图:指记录
弹性切应变:表示为γp
p
p
G
100 %
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
扭转试验应用：扭转试验及其测定的性能指标除
可作为扭转条件下服役的机件设计和选材的依据外， 在材料的试验研究中，也是一种重要测试手段。
扭转试验特点1：扭转的应力状态软性系数(α=0.8)
较拉伸的应力状态软性系数(α=0.5)高，故可用来测 定那些在拉伸时呈现脆性的材料(ts/σc=0.5~0.8)的强 度和塑性。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
脆性材料的抗压强度及压缩塑性指标如下：
规 抗 相 相 式中定 压 对 对，非强压断F比度缩面bc为例率扩: 压压展:缩b缩 率c断应:裂FAb力0载c° :荷cc；phchAo0、fhAFA0h0hp0fcA分f 0别110为000试%%样原始
和断裂时的高度(m)；Ao、Af分别为试样原始和断
符号(HBS或HBW)+数字/数字/数字”的形式，符 号前面的数字为硬度值，符号后面的数字依次表示 钢球直径、载荷大小及载荷保持时间等试验条 件．当保持时间为10～15s时可不标注 用10mm淬火钢球，在3000kgf载荷作用下保持30s测 得的硬度值为280，则记为280 HBS10/3000/30．
曲线上Mf处的斜率tanα即为
(dM/dφ)f ，如图2-3所示
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
当(dM/dφ)f =0:
tf
12M
d
3 0
f
这是在完全理想塑性条件下的表达式。前式中的第
二项则代表存在弹性变°形和形变强化时应有的校正。
剪切弹性模量:表示为G
G 32Ml0 d04
M、φ分别为弹性变形阶段的扭矩和相对扭转角。
载荷F(或弯矩M)
与试样最大挠度
fmax之间的关系
°
曲线（图2-6），
可籍此来确定材
料在弯曲载荷下
的力学性能．
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
试样弯曲时，受拉一侧表面的最大正应力:
式中，W为试样抗m弯ax 截°面MW系m数ax。
对于直径为do的圆柱试样
对于宽度为b，高度为h
的矩形试样
d 3
§2-1 应力状态软性系数
材料单向静拉伸试验：材料的塑性变形和断裂
方式主要与应力状态有关． 正应力容易导致脆性的解理断裂 切应力容易导致材料的塑性变形和韧性断裂，
实际应用：材料变形和断裂方式主要决定于承载
条件下的应力状态． 不同的应力状态对脆性正断起主要作用的最大正
力应力σmax与对塑性变形和韧性断裂起主要作用的 最大切应力τmax的相对大小是不一样的．
条件强度极限：用上述弹性公式计算的 τb值与真实情况不符，故称τb为条件强度
极限。
除了极脆材料外，τb不能代表真实扭转强 度极限，只能用作标准试样条件下的相对 比较。为了求得真实扭转强度极限，应运 用塑性力学理论，按圆柱形试样产生大量 塑性变形条件下的扭转真应力来计算。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
硬度：衡量材料软硬程度的一种力学性能。指材料
表面上不大体积内抵抗变形或破裂的能力
硬度试验方法按加载方式可分为： 压入法：其值表征材料表面抵抗另一物体局部压
入时所引起的塑性变形能力，由加载速率不同分为 动载压入法：包括超声波硬度、肖氏硬度和锤击式
布氏硬度 静载压入法：包括布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度
§2-1 应力状态软性系数
材料力学表明：任何复杂的应力状态都可用3个主应力
σ1、σ2和σ3 (σ1＞σ2＞σ3)来表示． 最大切应力 τmax=(σ1-σ3)/2 最大正应力 σmax=σ1—υ(σ2+σ3)
应力状态软性系数α：
max
1 3
max 2[1 ( 2 3 )]
α越大，最大切应力分量越大，表示应力状态越软，材料 越易于产生塑性变形
W 0 (m 3 ) 32
W bh3 6
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
脆性材料可根据弯曲图[2-6(c)]计算抗弯强度:
bb
°
Mb W
式中，Mb为试样断裂时的弯矩（N·m）。
材料的塑性可用最大弯曲挠度fmax表示． fmax值可
由百分表或挠度计直接读出．此外，从弯曲一挠度
曲线上还可测算弯曲弹性模数Eb．规定非比例弯曲
扭转试验特点2：扭转试验时试样截面的应力分
布为表面最大，愈往心部愈小，对材料表面硬化及 表面缺陷的反映十分敏感．利用这一特性，可对各 种表面强化工艺进行研究和对机件的热处理表面质 量进行检验．
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
扭转试验特点3：圆柱形试样在扭转试验时，整
个试样长度上始终不产生缩颈现象，塑性变形始 终是均匀的，其截面及标距长度也基本上保持原 尺寸不变，故可用来精确评定那些拉伸时出现缩 颈的高塑性材料的形变能力和形变抗力．
扭转试验特点4：扭转试验时正应力与切应力大
致相等，而生产中所使用的大部分金属结构材料 的σc＞tf，所以扭转试验是测定这些材料的切断强 度的最可靠方法。根据试样的断口特征还可区分 材料最终的断裂方式是正断还是切断。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
扭转试验特点4：切断断口、断面和试样轴线垂
垂直，有回旋状塑性变形痕迹，这是切应力作用 的结果。塑性材料常为 这种断口，如图2-4(a) 所示。正断断口，断面 和试样轴线约成45°角， 呈螺旋状或斜劈状，这 是正应力作用的结果， 脆性材料常为这种断口， 如图2-4(b)所示．
压缩试验：指对试样施加轴向压力，在其变形和
断裂过程中测定材料的强度和塑性等力学性能指标 的试验方法。压缩试验用的试样通常为圆柱性材料和低塑性材料的 试样高度h0和直径d0之比不应大于2，最好为1～2．
由于试样端面摩擦的作用，试样尺寸h0/d0对压缩变 形量及其形变抗力有很大影响．为排除这种影响， 必须采用相同h0/d0的试样．
应力σpb、断裂挠度fb、断裂能量μ等性能指标。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
弯曲试验特点1：弯曲加载时受拉一侧的应力状
态基本与静拉伸相同，但不存在所谓的试样偏斜影 响．故常用于测定因太硬而难于加工成拉伸试样的 脆性材料的断裂强度，并能显示它们的塑性差别．
弯曲试验特点2：弯曲试验时截面上的应力分布
α越小，最大正应力分量越大，表示应力状态越硬，材料 越容易产生脆性断裂．
应力状态由加载方式决定,因此由材料的加载方式决定
§2-1 应力状态软性系数
典型加载方式的应力状态软性系数α 值
§2-1 应力状态软性系数
三向等拉伸：应力状态最硬，因其切应力分量为零。在
这种应力状态下，材料最易发生脆性断裂，因此对于塑性 较好的金属材料，为了充分揭示其脆性倾向，往往采用应 力状态硬的三向不等拉伸试验，防止其仅产生塑性断裂．
且所得的载荷一变形曲线、塑性及断裂形态也存在 较大差别，特别是压缩试验不能使塑性材料断 裂．故塑性材料一般不采用压缩方法检验．
压缩试验特点3： 多向不等压缩试验的应力状态
软性系数α＞2 ．此方法适用于脆性更大的材料，它 可以反映此类材料的微小塑性差异。
§2-3 硬度
单位为N·m．
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
扭转屈服强度:表示为τs
s
Ms W
式中，Ms为残余扭转切°应变为0.3%（相当于拉伸 残余应变为0.2%）时的扭矩(N·m)。
扭转强度极限:表示为τb
b
Mb W
式中，Mb为试样断裂前的最大扭矩(N·m)。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
当表层产生塑性变形后，切应变的分布仍保持线性关系， 切应力则因塑性变形而呈非线性变化[图2—l(c)]．
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
扭转图:在扭转试验过程中，根据每一时刻加于试
样上的扭矩M和扭转角φ(在试样标距l0上的两个截 面问的相对扭转角)绘制成M-φ曲线(图2-2)．
° 根据扭转图和有关 的材料力学公式便 可计算出材料的扭 转强度、剪切弹性 模量和剪切应变等 扭转力学性能指标
真实扭转强度极限tf:
tf
4
d
3 0
[3M
f
f
(
dM
d
)
f
]
f
d
(rad / mm) dl0
式样中 断， 裂M时f单为位试长样度断上裂的时°相的对最扭大转扭角矩。(N·m)；φf为试
(dM/dφ)f为M-φ扭转曲线上f点处 的切线相对于φ轴的夹角的正切值 (N·m/rad)，可用图解微分法求出， 即根据计算出的各φ及对应的各M 值，画出临近断裂部分的M-φ曲线，
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
规定非比例扭转应力: 指当试件标距部分表面
非比例切应变γp达到规定值时，按弹性扭转公式算
出的应力，表示为τp，即材料对扭转配件变形的抗
力．
p
°
M
p
W
式中，W为试样截面系数，圆柱试样为πd03/16；
Mp为扭转曲线上某一点对M轴的正切值较扭转曲
线上直线部分ON正切值大50％时该点对应的扭矩，
软，因此硬度试验可在各种材料上进行．
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
扭转试验一般采用圆柱形试样在扭转试验机上进行．扭转 时试样表面的应力状态如图2—1(a)所示，在与试样轴线呈 45°方向上承受最大正应力，与试祥轴线平行或垂直方向上 承受最大切应力
°
在弹性变形阶段，试祥模截面上的切应力和切应变沿半径 方向呈线性分布[图2—l(b)]．
裂时的截面积(m2)。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
压缩试验特点1：单向压缩的应力状态软性系数
α=2．因此，压缩试验主要用于脆性材料，以显示 其在静拉伸时韧性状态下所不能反映的力学行 为．例如绝大多数无机非金属材料和铸铁等脆性材 料在拉伸时为脆性正断，而在压缩时则发生一定塑 性变形，并有沿着与轴线成45°的切断特征。
和显微硬度
刻划法：其值表征材料表面对局部切断破坏的抗
力，包括莫氏硬度顺序法和挫刀法等
§2-3 硬度
布氏硬度试验的原理:
用一定大小的载荷F(kgf)，
把直径为D(mm)的淬火
钢球或硬质合金球压入
试样表面(图2-17)，保°持
规定时间后卸除载荷，
测量试样表面的残留压
痕直径d，求压痕的表面
积S．将单位压痕面积承
受的平均压力(F/S)定义
为布氏硬度，
HB
F
2F
用HB表示．
S D(D D2 d 2 )
§2-3 硬度
布氏硬度值的符号：
当压头为硬质合金球时，用符号HBW表示，适用于 布氏硬度值为450～650的材料；
当压头为淬火钢球时，用符号HBS表示，适用于布 氏硬度值低于450的材料．
布氏硬度值的表示方法：一般记为“数字+硬度
也是表面上应力最大，故可灵敏反映材料的表面缺 陷．故常用来比较和评定材料表面处理层的质量．
弯曲试验特点3：塑性材料F-fmax曲线的最后部
分可任意延长[图2-6(a)]，表明弯曲试验不能使这些 材料断裂．此时虽可测定规定非比例和弯曲应力， 但实际上很少应用，应采用拉伸试验．
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
单向拉伸：正应力分量较大，切应力分量较小，应力状
态较硬，一般适用于塑性变形抗力与切断抗力较低的塑性 材料的试验。
扭转和压缩：应力状态较软，材料易产生塑性变形，一
般适用于在单向拉伸时易发生脆断而不能充分反映其塑性 性能的所谓脆性材料(如灰铸铁、淬火高碳钢和陶瓷等)．
硬度试验：属于三向不等压缩应力状态，应力状态非常
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
扭转相对残余切应变: 表示为γf
f
f d0
2l0
100%
对于塑性材料，因塑性°变形很大，弹性切应变可以
忽略不计，用上式求出的总切应变可看作残余切应
变．对脆性材料和低塑性材料，因塑性变形很小，
弹性变形不能忽略，须把从上式中所得的总切应变
值减去弹性切应变γp才是残余切应变
试样端部的摩擦力不仅影响试验结果，而且会改变 断裂形式，因此应尽量设法减小。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
压缩曲线: 压缩试验时，
材料抵抗外力变形和断 裂情况也可用压力和变 形的关系曲线来表示 ° （图2-7）。
1为脆性材料酌压缩曲线， 断裂点f的应力即为抗压 强度σbc；
2为塑性材料酌压缩曲线， 其上部虚线表示材料被 压扁但并不断裂。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
弯曲试验用圆柱试样或方形试样在万能试验机上进 行．加载方式一般有两种：
三点弯曲加载：最大弯矩Mmax＝FL/4（图2-5(a)） 四 5(b点)）弯，曲L段加为载等：弯最矩大。°弯矩Mmax＝FK/2 （图2-
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
弯曲图:指记录
弹性切应变:表示为γp
p
p
G
100 %
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
扭转试验应用：扭转试验及其测定的性能指标除
可作为扭转条件下服役的机件设计和选材的依据外， 在材料的试验研究中，也是一种重要测试手段。
扭转试验特点1：扭转的应力状态软性系数(α=0.8)
较拉伸的应力状态软性系数(α=0.5)高，故可用来测 定那些在拉伸时呈现脆性的材料(ts/σc=0.5~0.8)的强 度和塑性。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
脆性材料的抗压强度及压缩塑性指标如下：
规 抗 相 相 式中定 压 对 对，非强压断F比度缩面bc为例率扩: 压压展:缩b缩 率c断应:裂FAb力0载c° :荷cc；phchAo0、fhAFA0h0hp0fcA分f 0别110为000试%%样原始
和断裂时的高度(m)；Ao、Af分别为试样原始和断
符号(HBS或HBW)+数字/数字/数字”的形式，符 号前面的数字为硬度值，符号后面的数字依次表示 钢球直径、载荷大小及载荷保持时间等试验条 件．当保持时间为10～15s时可不标注 用10mm淬火钢球，在3000kgf载荷作用下保持30s测 得的硬度值为280，则记为280 HBS10/3000/30．
曲线上Mf处的斜率tanα即为
(dM/dφ)f ，如图2-3所示
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
当(dM/dφ)f =0:
tf
12M
d
3 0
f
这是在完全理想塑性条件下的表达式。前式中的第
二项则代表存在弹性变°形和形变强化时应有的校正。
剪切弹性模量:表示为G
G 32Ml0 d04
M、φ分别为弹性变形阶段的扭矩和相对扭转角。
载荷F(或弯矩M)
与试样最大挠度
fmax之间的关系
°
曲线（图2-6），
可籍此来确定材
料在弯曲载荷下
的力学性能．
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
试样弯曲时，受拉一侧表面的最大正应力:
式中，W为试样抗m弯ax 截°面MW系m数ax。
对于直径为do的圆柱试样
对于宽度为b，高度为h
的矩形试样
d 3
§2-1 应力状态软性系数
材料单向静拉伸试验：材料的塑性变形和断裂
方式主要与应力状态有关． 正应力容易导致脆性的解理断裂 切应力容易导致材料的塑性变形和韧性断裂，
实际应用：材料变形和断裂方式主要决定于承载
条件下的应力状态． 不同的应力状态对脆性正断起主要作用的最大正
力应力σmax与对塑性变形和韧性断裂起主要作用的 最大切应力τmax的相对大小是不一样的．
条件强度极限：用上述弹性公式计算的 τb值与真实情况不符，故称τb为条件强度
极限。
除了极脆材料外，τb不能代表真实扭转强 度极限，只能用作标准试样条件下的相对 比较。为了求得真实扭转强度极限，应运 用塑性力学理论，按圆柱形试样产生大量 塑性变形条件下的扭转真应力来计算。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
硬度：衡量材料软硬程度的一种力学性能。指材料
表面上不大体积内抵抗变形或破裂的能力
硬度试验方法按加载方式可分为： 压入法：其值表征材料表面抵抗另一物体局部压
入时所引起的塑性变形能力，由加载速率不同分为 动载压入法：包括超声波硬度、肖氏硬度和锤击式
布氏硬度 静载压入法：包括布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度
§2-1 应力状态软性系数
材料力学表明：任何复杂的应力状态都可用3个主应力
σ1、σ2和σ3 (σ1＞σ2＞σ3)来表示． 最大切应力 τmax=(σ1-σ3)/2 最大正应力 σmax=σ1—υ(σ2+σ3)
应力状态软性系数α：
max
1 3
max 2[1 ( 2 3 )]
α越大，最大切应力分量越大，表示应力状态越软，材料 越易于产生塑性变形
W 0 (m 3 ) 32
W bh3 6
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
脆性材料可根据弯曲图[2-6(c)]计算抗弯强度:
bb
°
Mb W
式中，Mb为试样断裂时的弯矩（N·m）。
材料的塑性可用最大弯曲挠度fmax表示． fmax值可
由百分表或挠度计直接读出．此外，从弯曲一挠度
曲线上还可测算弯曲弹性模数Eb．规定非比例弯曲
扭转试验特点2：扭转试验时试样截面的应力分
布为表面最大，愈往心部愈小，对材料表面硬化及 表面缺陷的反映十分敏感．利用这一特性，可对各 种表面强化工艺进行研究和对机件的热处理表面质 量进行检验．
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
扭转试验特点3：圆柱形试样在扭转试验时，整
个试样长度上始终不产生缩颈现象，塑性变形始 终是均匀的，其截面及标距长度也基本上保持原 尺寸不变，故可用来精确评定那些拉伸时出现缩 颈的高塑性材料的形变能力和形变抗力．
扭转试验特点4：扭转试验时正应力与切应力大
致相等，而生产中所使用的大部分金属结构材料 的σc＞tf，所以扭转试验是测定这些材料的切断强 度的最可靠方法。根据试样的断口特征还可区分 材料最终的断裂方式是正断还是切断。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
扭转试验特点4：切断断口、断面和试样轴线垂
垂直，有回旋状塑性变形痕迹，这是切应力作用 的结果。塑性材料常为 这种断口，如图2-4(a) 所示。正断断口，断面 和试样轴线约成45°角， 呈螺旋状或斜劈状，这 是正应力作用的结果， 脆性材料常为这种断口， 如图2-4(b)所示．
压缩试验：指对试样施加轴向压力，在其变形和
断裂过程中测定材料的强度和塑性等力学性能指标 的试验方法。压缩试验用的试样通常为圆柱性材料和低塑性材料的 试样高度h0和直径d0之比不应大于2，最好为1～2．
由于试样端面摩擦的作用，试样尺寸h0/d0对压缩变 形量及其形变抗力有很大影响．为排除这种影响， 必须采用相同h0/d0的试样．
应力σpb、断裂挠度fb、断裂能量μ等性能指标。
§2-2 扭转、弯曲与压缩的力学性能
弯曲试验特点1：弯曲加载时受拉一侧的应力状
态基本与静拉伸相同，但不存在所谓的试样偏斜影 响．故常用于测定因太硬而难于加工成拉伸试样的 脆性材料的断裂强度，并能显示它们的塑性差别．
弯曲试验特点2：弯曲试验时截面上的应力分布
α越小，最大正应力分量越大，表示应力状态越硬，材料 越容易产生脆性断裂．
应力状态由加载方式决定,因此由材料的加载方式决定
§2-1 应力状态软性系数
典型加载方式的应力状态软性系数α 值
§2-1 应力状态软性系数
三向等拉伸：应力状态最硬，因其切应力分量为零。在
这种应力状态下，材料最易发生脆性断裂，因此对于塑性 较好的金属材料，为了充分揭示其脆性倾向，往往采用应 力状态硬的三向不等拉伸试验，防止其仅产生塑性断裂．