金属材料的力学性能之强度和塑性

　　人孔用金属材料受外力时抵抗破坏的能力称为强度。根据外力性质的不同，金属可具有抗拉、抗压、抗弯、抗扭等强度。衡量强度的常见指标有屈服强度δs抗拉强度δ等。

　　人孔用金属材料受外力时，当外力超过屈服点后，材料产生 变形而不发生断裂破坏的能力称为塑性。一般常用伸长率A和断面收缩率Z作塑性指标。

　　人孔用金属材料的强度和塑性指标一般是通过拉伸试验测得的。拉伸试验是把一定形状和尺寸的金属试样夹持在拉伸试验机上，然后记录开始加载后每一时刻的试样变形和外载荷的大小，直至试样拉断。这样得到一条载荷一变形曲线。低碳钢的典型曲线如图2-1所示。这张图给出了试样受外力作用时发生变化的过程D从原点0开始，外力P增加，变形△L直线上升，外力去掉之后，试样回到原长，所以OA线是弹性变形线。外力只要不大于A点处的外力，试样 只发生弹性变形。外力的大小达到A点以后，试样出现了屈服现象，简单地说试样发生了不可回弹的 的塑性变形。发生屈服以后，外力再增加，则试样继续发生塑性变形，直到C点发生 终断裂。把A、B两点处的 殊外力值找到之后，人孔将它们除以原来试样的横截面积， 分别得到屈服强度δs和抗拉强度δb;即：

　　δs=PA/Fo，δb=PB/Fo

　　式中：

　　PA——A处的外力;

　　PH——B点处的外力;

　　Fo——试样的原始横截面面积。

　　塑性指标的测量方法是：试样拉断后，试样伸长量与原始标距长度的比值的百分率，人孔即为伸长率：

　　A=(L1-L0)/L0*

　　式中：

　　A——伸长率;

　　L1——试样拉断后的标距长度(m);

　　L0——试样原来的标距长度(mm)。

　　拉伸试验时，不同长度的标距试样所测得的伸长率数值不同，所以在伸长率符号A的下角注明试样的尺寸。例如，用长试样(Lv=1Oa。，a。代表试样直径)测得的伸长率，用符号Am代表;用短试样(Lo=5ao)测得伸长率，用As代表。对于同一材料，A5> A10。

　　人孔材料断面收缩率是试样拉断后，断面面积的缩小量与原截面面积比值的百分率，用下式计算：

　　Z=(F0-F1)/F0*

　　式中：

　　Fo——试样拉伸前横截面积(mm2);

　　F，——试样拉断后的断口面积(mm2);

　　A和z的数值越大，表示人孔用金属材料的塑性好。一般把A>5%的材料称为塑性材料。