⑴ 鑄鐵拉伸與低碳鋼拉伸的應力應變曲線有何區別
低碳鋼拉伸有明顯的屈服過程和屈服極限,鑄鐵沒有。
⑵ 實驗所得低碳鋼應力應變曲線是否為真實應力應變曲線,為什麼
彈性變形階段:此時低碳鋼拉伸曲線服從胡克定律,
屈服階段:低碳回鋼逐漸發生塑形的屈服現象答,原理是低碳鋼內部的位錯之類的缺陷逐漸發生一定的滑移,拉伸過後可以觀察到到滑移線。
均勻塑性變形階段:此時局部的缺陷滑移結束,試件進入整體的均勻滑移階段
局部塑性變形階段:鋼材的塑性告罄,在局部可能發生應力集中的區域發生頸縮,具體表現為某一區域出現局部的塑性變形,並最終在此處斷裂。
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⑶ 實驗所得低碳鋼應力應變曲線是否為真實應力應變曲線,為什麼
實驗所得低碳鋼應力應變曲線是真實應力應變曲線,因為實驗儀器會專採集每一個時刻屬的應力值作為曲線上的點,長時間也就連成了線;
低碳鋼(low carbon steel)為碳含量低於0.25%的碳素鋼,因其強度低、硬度低而軟,故又稱軟鋼。它包括大部分普通碳素結構鋼和一部分優質碳素結構鋼,大多不經熱處理用於工程結構件,有的經滲碳和其他熱處理用於要求耐磨的機械零件。
⑷ 什麼是應力應變曲線
應力應變曲線
stress-strain curve
在工程中,應力和應變是按下式計算的:
應力(工程應力或名義應力)σ=P/A。,應變(工程應變或名義應變)ε=(L-L。)/L。
式中,P為載荷;A。為試樣的原始截面積;L。為試樣的原始標距長度;L為試樣變形後的長度。
這種應力-應變曲線通常稱為工程應力-應變曲線,它與載荷-變形曲線相似,只是坐標不同。從此曲線上,可以看出低碳鋼的變形過程有如下特點:
當應力低於σe 時,應力與試樣的應變成正比,應力去除,變形消失,即試樣處於彈性變形階段,σe 為材料的彈性極限,它表示材料保持完全彈性變形的最大應力。
當應力超過σe 後,應力與應變之間的直線關系被破壞,並出現屈服平台或屈服齒。如果卸載,試樣的變形只能部分恢復,而保留一部分殘余變形,即塑性變形,這說明鋼的變形進入彈塑性變形階段。σs稱為材料的屈服強度或屈服點,對於無明顯屈服的金屬材料,規定以產生0.2%殘余變形的應力值為其屈服極限。
當應力超過σs後,試樣發生明顯而均勻的塑性變形,若使試樣的應變增大,則必須增加應力值,這種隨著塑性變形的增大,塑性變形抗力不斷增加的現象稱為加工硬化或形變強化。當應力達到σb時試樣的均勻變形階段即告終止,此最大應力σb稱為材料的強度極限或抗拉強度,它表示材料對最大均勻塑性變形的抗力。
在σb值之後,試樣開始發生不均勻塑性變形並形成縮頸,應力下降,最後應力達到σk時試樣斷裂。σk為材料的條件斷裂強度,它表示材料對塑性的極限抗力。
上述應力-應變曲線中的應力和應變是以試樣的初始尺寸進行計算的,事實上,在拉伸過程中試樣的尺寸是在不斷變化的,此時的真實應力S應該是瞬時載荷(P)除以試樣的瞬時截面積(A),即:S=P/A;同樣,真實應變e應該是瞬時伸長量除以瞬時長度de=dL/L。下圖是真應力-真應變曲線,它不像應力-應變曲線那樣在載荷達到最大值後轉而下降,而是繼續上升直至斷裂,這說明金屬在塑性變形過程中不斷地發生加工硬化,從而外加應力必須不斷增高,才能使變形繼續進行,即使在出現縮頸之後,縮頸處的真實應力仍在升高,這就排除了應力-應變曲線中應力下降的假象。
真應力-應變曲線
⑸ 低碳鋼拉伸實驗應力-應變曲線,分幾個階段
分4個階段:
(1)彈性階段ob:這一階段試樣的變形完全是彈性的,全部卸除荷載後,試樣將恢復其原長。此階段內可以測定材料的彈性模量E。
(2)屈服階段bc:試樣的伸長量急劇地增加,而萬能試驗機上的荷載讀數卻在很小范圍內波動。如果略去這種荷載讀數的微小波動不計,這一階段在拉伸圖上可用水平線段來表示。若試樣經過拋光,則在試樣表面將看到大約與軸線成45°方向的條紋,稱為滑移線。
(3)強化階段ce試樣經過屈服階段後,若要使其繼續伸長,由於材料在塑性變形過程中不斷強化,故試樣中抗力不斷增長。
(4)頸縮階段和斷裂Bef試樣伸長到一定程度後,荷載讀數反而逐漸降低。此時可以看到試樣某一段內橫截面面積顯著地收縮,出現「頸縮」的現象,一直到試樣被拉斷。
(5)低碳鋼的應力應變曲線是否就是真實的應力應變曲線為什麼擴展閱讀:
低碳鋼的變形過程有如下特點:
1、當應力低於σe時,應力與試樣的應變成正比,應力去除,變形消失,即試樣處於彈性變形階段,σe為材料的彈性極限,它表示材料保持完全彈性變形的最大應力。
2、當應力超過σe後,應力與應變之間的直線關系被破壞,並出現屈服平台或屈服齒。如果卸載,試樣的變形只能部分恢復,而保留一部分殘余變形,即塑性變形,這說明鋼的變形進入彈塑性變形階段。σs稱為材料的屈服強度或屈服點,對於無明顯屈服的金屬材料,規定以產生0.2%殘余變形的應力值為其屈服極限。
3、當應力超過σs後,試樣發生明顯而均勻的塑性變形,若使試樣的應變增大,則必須增加應力值,這種隨著塑性變形的增大,塑性變形抗力不斷增加的現象稱為加工硬化或形變強化。當應力達到σb時試樣的均勻變形階段即告終止,此最大應力σb稱為材料的強度極限或抗拉強度,它表示材料對最大均勻塑性變形的抗力。
在σb值之後,試樣開始發生不均勻塑性變形並形成縮頸,應力下降,最後應力達到σk時試樣斷裂。σk為材料的條件斷裂強度,它表示材料對塑性的極限抗力。
⑹ 低碳鋼拉伸時的應力—應變曲線,分為那幾個階段個階段的特徵和指標是什麼
分4個階段:
(1)彈性階段ob:這一階段試樣的變形完全是彈性的,全部卸除荷載後,試專樣將恢復其原長。屬
(2)屈服階段bc:試樣的伸長量急劇地增加,而萬能試驗機上的荷載讀數卻在很小范圍內波動。如果略去這種荷載讀數的微小波動不計,這一階段在拉伸圖上可用水平線段來表示。
(3)強化階段ce試樣經過屈服階段後,若要使其繼續伸長,由於材料在塑性變形過程中不斷強化,故試樣中抗力不斷增長。
(4)頸縮階段和斷裂Bef試樣伸長到一定程度後,荷載讀數反而逐漸降低。
(6)低碳鋼的應力應變曲線是否就是真實的應力應變曲線為什麼擴展閱讀
低碳鋼優點
低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體,其強度和硬度較低,塑性和韌性較好。因此,其冷成形性良好可採用卷邊、折彎、沖壓等方法進行冷成形。這種鋼材具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳鋼硬度很低,切削加工性不佳,正火處理可以改善其切削加工性。
低碳鋼有較大的時效傾向,既有淬火時效傾向,還有形變時效傾向。當鋼從高溫較快冷卻時,鐵素體中碳、氮處於過飽和狀態,它在常溫也能緩慢地形成鐵的碳氮物,因而鋼的強度和硬度提高,而塑性和韌性降低,這種現象稱為淬火時效。低碳鋼即使不淬火而空冷也會產生時效。
⑺ 真應力應變曲線與應力應變曲線有什麼區別
一、內容上的區別:
1、真應力—真應變曲線
任一瞬時的真實應力s'和真實應變E與相應的和之間都存在著差異,進入塑性以後這種差異逐漸增大。在均勻變形階段,真實應力為
s=p/A=p/A。*A。/A
根據塑性變形體積V不變的假設(V= AL0=AL)
有s=pL/ A0L0= (1+e)s',
s為真實應力,e=(L-L0)/ L稱相對應變或真實應變。
在受拉實驗中,e大於0,這說明在均勻變形的范圍內,真應力恆大於名義應力,而真應變恆小於名義應變。在彈性階段由於應變值極小,二者的差異極小,沒有必要加以區分。
2、應力應變曲線
曲線的形狀反應材料在外力作用下發生的脆性、塑性、屈服、斷裂等各種形變過程。這種應力-應變曲線通常稱為工程應力-應變曲線,它與載荷-變形曲線外形相似,但是坐標不同。
原理上,聚合物材料具有粘彈性,當應力被移除後,一部分功被用於摩擦效應而被轉化成熱能,這一過程可用應力應變曲線表示。金屬材料具有彈性變形性,若在超過其屈服強度之後 繼續載入,材料發生塑性變形直至破壞。這一過程也可用應力應變曲線表示。
二、計算上的區別:
1、真應力—真應變曲線
在拉伸過程中由於試樣任一瞬時的面積A和標距L(L=L0+△L)隨時都在變化,而名義應力和名義應變是按初始面積A0和標距L0計算的。
2、應力應變曲線
從此曲線上,可以看出低碳鋼的變形過程有如下特點:
當應力低於σe 時,應力與試樣的應變成正比,應力去除,變形消失,即試樣處於彈性變形階段,σe 為材料的彈性極限,它表示材料保持完全彈性變形的最大應力。
當應力超過σe 後,應力與應變之間的直線關系被破壞,並出現屈服平台或屈服齒。如果卸載,試樣的變形只能部分恢復,而保留一部分殘余變形,即塑性變形,這說明鋼的變形進入彈塑性變形階段。σs稱為材料的屈服強度或屈服點,對於無明顯屈服的金屬材料,規定以產生0.2%殘余變形的應力值為其屈服極限。
當應力超過σs後,試樣發生明顯而均勻的塑性變形,若使試樣的應變增大,則必須增加應力值,這種隨著塑性變形的增大,塑性變形抗力不斷增加的現象稱為加工硬化或形變強化。當應力達到σb時試樣的均勻變形階段即告終止,此最大應力σb稱為材料的強度極限或抗拉強度,它表示材料對最大均勻塑性變形的抗力。
在σb值之後,試樣開始發生不均勻塑性變形並形成縮頸,應力下降,最後應力達到σf時試樣斷裂。σf為材料的條件斷裂強度,它表示材料對塑性的極限抗力。
上述應力-應變曲線中的應力和應變是以試樣的初始尺寸進行計算的,事實上,在拉伸過程中試樣的尺寸是在不斷變化的,此時的真實應力S應該是瞬時載荷(P)除以試樣的瞬時截面積(A),即:S=P/A;同樣,真實應變e應該是瞬時伸長量除以瞬時長度de=dL/L。
它不像應力-應變曲線那樣在載荷達到最大值後轉而下降,而是繼續上升直至斷裂,這說明金屬在塑性變形過程中不斷地發生加工硬化,從而外加應力必須不斷增高,才能使變形繼續進行,即使在出現縮頸之後,縮頸處的真實應力仍在升高,這就排除了應力-應變曲線中應力下降的假象。
(7)低碳鋼的應力應變曲線是否就是真實的應力應變曲線為什麼擴展閱讀:
應力應變曲線相關研究:
脆性是岩石的一種重要性質,岩石的許多力學行為都與其脆性有關。總結現有的基於強度、應力–應變曲線、加卸載試驗、硬度、礦物成分等脆性指標,並詳細分析這些指標在評價岩石脆性時的局限性。
為合理、准確評價岩石的脆性程度,提出一種建立在應力–應變曲線峰後應力降的相對大小和絕對速率基礎上、能夠考慮岩石塑性屈服特性和應力狀態影響的新的脆性指標,並開展單軸和三軸壓縮實驗對新指標進行檢驗。
試驗結果表明:水泥砂漿和大理岩脆性程度均隨圍壓增大而減小,相同應力狀態下大理岩脆性程度均大於水泥砂漿,這與二者實際脆性程度相符;單軸試驗條件下灰岩、大理岩、花崗岩和紅砂岩的脆性程度依次減小,破壞時的軸向應變逐漸增大,這與「應變越低脆性程度越大」吻合。
試驗結果可很好地驗證該脆性指標的可靠性,研究成果對豐富和改進現有的岩石脆性特徵評價方法具有重要意義。
採用Gleeble-1500D熱模擬試驗機對TB8鈦合金進行了常溫壓縮變形試驗,溫度為恆溫25℃,應變速率范圍為0.01~10 s-1。研究了TB8合金常溫下流變應力行為,對合金的常溫變形機制進行初步的探討。
實驗結果表明:TB8材料具有明顯的應變速率敏感性,並得到固溶態TB8材料的數學模型。模型計算結果和實驗結果顯示,該模型可以較好地預測固溶態TB8材料在冷變形時的塑性流動應力。