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　金屬材料拉伸測試-抗拉強度測試-延伸率測試

　　金屬材料的性能決定著材料的適用范圍及應用的合理性。金屬材料的性能主要分為四個方面，即：機械性能、化學性能、物理性能、工藝性能。

　　1.機械性能

　　（一）應力的概念,物體內(nèi)部單位截面積上承受的力稱為應力。由外力作用引起的應力稱為工作應力，在無外力作用條件下平衡于物體內(nèi)部的應力稱為內(nèi)應力（例如組織應力、熱應力、加工過程結(jié)束后留存下來的殘余應力…）。

　　（二）機械性能,金屬在一定溫度條件下承受外力（載荷）作用時，抵抗變形和斷裂的能力稱為金屬材料的機械性能（也稱為力學性能）。金屬材料承受的載荷有多種形式，它可以是靜態(tài)載荷，也可以是動態(tài)載荷，包括單獨或同時承受的拉伸應力、壓應力、彎曲應力、剪切應力、扭轉(zhuǎn)應力，以及摩擦、振動、沖擊等等，因此衡量金屬材料機械性能的指標主要有以下幾項：

　　1.強度

　　這是表征材料在外力作用下抵抗變形和破壞大能力，可分為抗拉強度極限（σb）、抗彎強度極限（σbb）、抗壓強度極限（σbc）等。由于金屬材料在外力作用下從變形到破壞有一定的規(guī)律可循，因而通常采用拉伸試驗進行測定，即把金屬材料制成一定規(guī)格的試樣，在拉伸試驗機上進行拉伸，直至試樣斷裂，測定的強度指標主要有：

　?。?）強度極限：材料在外力作用下能抵抗斷裂的應力，一般指拉力作用下的抗拉強度極限，以σb表示，如拉伸試驗曲線圖中點b對應的強度極限，常用單位為兆帕（MPa），換算關系有：1MPa=1N/m2=(9.8)-1kgf/mm2或1kgf/mm2=9.8MPa。

　?。?）屈服強度極限：金屬材料試樣承受的外力超過材料的彈性極限時，雖然應力不再增加，但是試樣仍發(fā)生明顯的塑性變形，這種現(xiàn)象稱為屈服，即材料承受外力到一定程度時，其變形不再與外力成正比而產(chǎn)生明顯的塑性變形。產(chǎn)生屈服時的應力稱為屈服強度極限，用σs表示，相應于拉伸試驗曲線圖中的S點稱為屈服點。對于塑性高的材料，在拉伸曲線上會出現(xiàn)明顯的屈服點，而對于低塑性材料則沒有明顯的屈服點，從而難以根據(jù)屈服點的外力求出屈服極限。因此，在拉伸試驗方法中，通常規(guī)定試樣上的標距長度產(chǎn)生0.2%塑性變形時的應力作為條件屈服極限，用σ0.2表示。屈服極限指標可用于要求零件在工作中不產(chǎn)生明顯塑性變形的設計依據(jù)。但是對于一些重要零件還考慮要求屈強比（即σs/σb）要小，以提高其安全可靠性，不過此時材料的利用率也較低了。

　?。?）彈性極限：材料在外力作用下將產(chǎn)生變形，但是去除外力后仍能恢復原狀的能力稱為彈性。金屬材料能保持彈性變形的應力即為彈性極限，相應于拉伸試驗曲線圖中的e點，以σe表示，單位為兆帕（MPa）：σe=Pe/Fo式中Pe為保持彈性時的外力（或者說材料彈性變形時的載荷）。

　?。?）彈性模數(shù)：這是材料在彈性極限范圍內(nèi)的應力σ與應變δ（與應力相對應的單位變形量）之比，用E表示，單位兆帕（MPa）：E=σ/δ=tgα式中α為拉伸試驗曲線上o-e線與水平軸o-x的夾角。彈性模數(shù)是反映金屬材料剛性的指標（金屬材料受力時抵抗彈性變形的能力稱為剛性）。