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延性。定义,影响钢延性的因素
延性定义:
延展性是一种衡量金属承受拉伸应力的能力的方法——任何将材料两端拉离的力。
延性的意义:
延展性是材料成形性的一个基本特性。然而,对于金属或合金来说,在所有条件下,延展性并不是绝对常数。事实上,它会被工艺参数所修正,这就是为什么相同的材料在不同的成形工艺中可能表现出不同的成形性。
延性是通过材料在断裂前所受的应变来测量的。在拉伸试验中,可以用工程术语中的伸长百分比或断裂点的对数应变来测量。在压缩试验中可以采用类似的措施。在扭转试验中,它是根据试样材料外层在断裂前所受的应变来测定的。
拉伸试验结果表明,由于颈部的形成,拉伸塑性较低,颈部负静水压力促进了裂纹的萌生和扩展。在压缩和扭转试验中,同样的材料表现出较高的延性,而不存在这个问题。许多研究人员倾向于用扭转试验来测量延性,而强度特性则与拉伸试验有关。
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影响金属延展性的因素:
延性既受成分、晶粒尺寸、胞体结构等内在因素的影响,也受静水压力、温度、已受塑性变形等外在因素的影响。
以下是一些关于延性的重要观察结果:
(1)金属FCC和BCC晶体结构与HCP晶体结构相比,在高温下具有更高的延性。
(2)晶粒尺寸对延性有显著影响。许多合金在晶粒尺寸很小(微米量级)时表现出超塑性行为。
(3)钢含氧量越高,塑性越差。
在一些(iv)合金杂质即使在很小的百分比,对延性也有显著的影响。含硫杂质的碳钢在1040℃左右塑性急剧下降,其含硫杂质仅为0.018%。然而,如果锰含量高,这是可以补救的。事实上,Mn/S比值是影响碳钢1040℃塑性的因素。当比例为2时,1040°C时伸长率仅为12-15%,而当比例为14时,伸长率为110%。
(v)温度是影响延性和成形性的主要因素。一般来说,它提高了塑性,但在一定温度下,由于温度升高引起的相变和微观结构变化,塑性可能会降低。图显示了温度对不锈钢延性的影响。1050℃时塑性较低,1350℃时塑性最高。因此它的热工作范围很窄。
(vi)静水压力增加延性。这个结论是由布里奇曼首先提出的。在扭转试验中,试件的长度随扭转量的增加而减小。在扭转试验中,试件受轴向压应力时比不受轴向压应力时具有更高的延性。如果施加拉伸轴向应力,延性会进一步降低。






