塑性、韧性、强度、延展性关系

材料抵抗外力不断裂的能力叫强度,强度越高抗力越大;例如钢,陶瓷
材料在外力作用下到断裂的过程中会发生变形,先发生弹性变形后发生塑性变形,弹性变形就是去掉外力后,还能恢复到原来形态,塑性变形就是去掉外力后,不能恢复到原来状态,如果是受拉力作用,尺寸会增大,受压,尺寸会变小,整个塑性变形阶段增大的尺寸与原来尺寸的比值就是延展性,而塑性变形阶段消耗的能就是塑性。塑性好,延展性也好,他们表达的是一个意思,表示材料塑性变形能力的,但是单位不同。塑性好就能承受很大的变形而不断裂,如铜,橡皮泥,但强度不一定高。
弹性好就是弹性变形能力强,例如橡胶,橡皮筋等,同样是 描述材料变形能力的,强度也不一定高,即承受的外力不一定很大。
材料从抵抗外力到断裂过程中消耗掉的 能(或叫做功)就是韧性,包括了弹性变形阶段和塑性变形阶段的共同消耗的能,韧性越好从外力作用到断裂过程消耗的能量越多。从力-位移曲线上说,纵坐标和横坐标都大的情况下,韧性最好,纵坐标要想增大就是要强度高,横坐标增大就是塑性好,因此,可以说如果一个材料的强度和塑性都好,那么它的韧性肯定非常好。但是从材料微结构上来讲,同时则增加材料的强度和塑性是一个矛盾体,要想提高强度,希望原子间的结合力越大越好,但是要想增加塑性反而不希望原子力太大,因此,如何同时提高材料的强度和韧性是材料届始终面临的最大挑战。

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