金属材料拉伸实验过程中分为几个阶段?

如题所述

第1个回答  2024-05-03

金属拉伸试验是检测金属材料质量是否达标的方法之一,在操作的过程中一般分为四个阶段如下:

阶段一:弹性阶段

这一阶段试样的变形完全是弹性的,对金属材料施加初始力值,应力应变比列增加,全部卸载荷载后,试样将恢复其原长。此阶段内可以测定材料的弹性模量E。

阶段二:屈服阶段

试样的伸长量急剧地增加,而拉力试验机上的荷载读数却在很小范围内(图中锯齿状线)波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计,这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。若试样经过抛光,则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹,称为滑移线。应变的增加大于应力的增加,金属材料开始产生形变,应力下限即为屈服点。

金属拉伸试验曲线

阶段三:强化阶段

试样经过屈服阶段后,若要使其继续伸长,由于材料在塑性变形过程中不断强化,故试样中抗力不断增长。应变增加应力也增加,力量最大值就是金属材料抗拉强度的极限值。

阶段四:颈缩阶段

当应变增加应力下降,金属材料就会产生“颈缩”状态,直至断裂。

第2个回答  2024-06-26
1. 弹性阶段:
- 特点:随着荷载的增加,应变随应力成正比增加。如卸去荷载,试件将恢复原状,表现为弹性变形。
- 重要性:此阶段内可以测定材料的弹性模量E。

2. 屈服阶段:
- 特点:超过弹性阶段后,载荷几乎不变,只是在某一小范围内上下波动,试样的伸长量急剧地增加,这种现象称为屈服。
- 差异:对于不同材料,如普碳钢和铝合金,屈服阶段的表现有所不同。普碳钢的屈服阶段在拉伸图上可用水平线段来表示,而铝合金从弹性阶段到塑性阶段是一条平滑渐变的曲线。
- 重要性:屈服点是材料开始产生永久变形的标志。

3. 强化阶段:
- 特点:试样经过屈服阶段后,曲线呈现上升趋势。由于材料在塑性变形过程中不断强化,材料的抗变形能力有增强。
- 重要性:强化阶段反映了材料在塑性变形过程中的强化能力,是评估材料强度和韧性的重要依据。

4. 颈缩阶段和断裂阶段:
- 特点:试样伸长到一定程度后,荷载读数反而逐渐降低,金属材料会出现“缩颈”状态直到断裂。
- 过程:对于塑性材料,在承受拉力到达最大值后,变形主要集中于试样的某一局部区域,该处横截面面积急剧减小,形成“颈缩”现象。随后,拉力随着下降,直至试样被拉断。
- 重要性:颈缩和断裂阶段是拉伸试验的最终结果,反映了材料的最大承载能力和断裂特性。