束德林材料力学性能1
《工程材料力学性能》期末复习笔记
《工程材料力学性能》期末复习笔记由本人自己,基于机械工业出版社《工程材料力学性能》第2版(束德林主编),针对四川大学材料学院金属材料工程系期末复习整理。
《工程材料力学性能》复习笔记基于机械工业出版社《工程材料力学性能》第2版，束德林主编第一章材料单向静拉伸的力学性能一、拉伸力-伸长曲线和应力-应变曲线1、材料力学性能：材料在外加载荷（外力或能量）作用下或载荷与环境因素（温度、介质、加载速率）联合作用下所表现的行为，通常表现为材料的变形和断裂，因此，材料力学性能可以理解为材料抵抗外加载荷引起的变形和断裂的能力。
2、力学性能指标：A、强度：屈服强度σs 或σ0.2（条件屈服强度），抗拉强度σbB、硬度：C、塑性：延伸率δ，断面收缩率ψ。
D、韧性：E、耐磨性：F、缺口敏感性：3、退火低碳钢在拉伸作用下变形过程：弹性变形、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形、不均匀塑性变形和断裂4、★画出拉伸力-伸长曲线、应力-应变曲线，标出其阶段、力学性能指标等。
5、应力、应变；真应力，真应变概念？6、缺口试样静拉伸试验种类:轴向拉伸、偏斜拉伸二、弹性变形1、弹性变形实质：A、变形可逆；B、加载和卸载期内，应力应变之间保持单值线性关系；C、变形量较小（0.5-1%）。
2、胡克定律：3、★弹性模量（E）：纯弹性变形过程中应力σ与应变（ε ）的比值。
弹性模量主要决定于金属原子的本性和晶格类型，所以是一个对组织不敏感的力学性能指标。
特点：A、单晶表现各向异性，最大值和最小值之间相差可达四倍；B、组织不敏感量，原子间作用力，则决定于原子本性和晶格类型，外在因素对其影响不大。
Q:金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学姓能?答案：金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力，而材料的成分和组织对它的影响不大，所以说它是一个对组织不敏感的性能指标，这是弹性模量在性能上的主要特点。
改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响，但对材料的刚度影响不大。
材料力学性能绪论及第一章
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§0.2 本课程的研究内容
主要研究在力或力和其它外界因素（温度、介 质和加载速率）的共同作用下材料发生变形和断 裂的本质及其基本规律 ，即：
① 力学过程的微观本质和宏观规律； ② 研究各种力学性能指标的物理技术意义以及 内在因素和外在条件对它们的影响及变化规律。
具体：
1、材料的弹性、塑性、屈服与硬化、断裂、 硬度、疲劳、蠕变 等力学性能指标的物理含义、 微观机理（结构与状态）；
二、胡克定律（弹性变形过程中应力与应变保持单值线性关系）
(一) 简单应力状态的胡克定律
1．单向拉伸
纵向拉伸应变：
y
y
E
（1-1）
横向收缩应变： x
z
y
y
E
2．剪切和扭转
G
（1-2）
3．E（弹性模量）、G（切变模量）的关系
G E
2(1 )
（1-3）
(二) 广义胡克定律
实际上机件的受力状态都比较复杂，应力往往是两向或三
三、弹性模量
1. 弹性模量——工程上被称为材料的刚度， 表征金属材料对弹性变形的抗力，其值愈大， 则在相同应力下产生的弹性变形就愈小。
与零件刚度相区别！ 2. 单晶体金属刚度的各向异性，多晶体金属 刚度的各向同性； 3. 本质和特性：弹性模量与原子作用力有关 （决定于原子本性和晶格类型），所以金属 材料的弹性模量对组织、温度、加载速率等 不敏感。
参考书
1. 高建明 材料力学性能，武汉理工大版 2004 2. 郑修麟 材料的力学性能，西北工大版 2001 3. 匡震邦 材料的力学行为，高教版 1998 4. 冯端 金属物理学（第三卷 金属力学性能），科 学版 1999 5. 张清纯 陶瓷材料的力学性能，科学版 1987 6. 吴人洁 复合材料，天津大版 2000 7. Courtney, Thomas H. Mechanical Behavior of Materials,机工版 2004
材料的性能与表征
《材料性能与表征》教学大纲课程代码：023155P1英文名称：Materials properties and characterization学时：32学分：2先修课程：大学物理、高等数学、金属学与热处理、模具材料与热处理、金工实习等适用专业：材料成型及其控制开课院系：材料成型及其控制系教材：《工程材料力学性能》，束德林主编，机械工业出版社，2011年5月（第2版）《材料现代分析测试方法》，王富耻主编，北京理工大学出版社，2006年1月（第1版）参考书：《分析电子显微学导论》，戎咏华主编，高等教育出版社，2006年09月（第1版）《材料性能学》，张帆主编，上海交通大学出版社，2009年1月（第1版）一、课程的性质、地位和任务（黑体小四号）《材料性能与表征》是理工科高等院校材料类专业的一门选修专业课程。
在掌握材料科学理论知识的基础上，与材料工程实践和材料科学理论研究相结合，通过《材料性能与表征》课程的学习，进一步深化掌握材料各种性能性能指标的理论和工程意义以及影响材料性能指标的各种因素，并全面介绍有关材料成分、结构及组织形貌的现代分析方法、测试技术，内容涉及X射线衍射学、电子显微学、电子能谱学、有机波谱学等方法了解或熟悉各种材料的现代分析。
培养学生掌握材料性能指标的测试原理，并初步具有分析材料性能影响因素的能力，最终达到使学生学会研究材料的晶体结构、微观组织、化学成分、物相组成与材料制备工艺、材料性能间相互作用关系的理论知识和研究方法。
二、课程内容和基本要求（黑体小四号）1．绪论（2学时）介绍《材料性能与表征课程》的性质、意义、内容及学习本课程的要求等。
2. 金属在单向静拉伸载荷下的力学性能（2学时）熟悉力—拉伸曲线和应力—应变曲线的测试方法；掌握弹性变形的实质、熟悉弹性极限、比例极限、弹性比功的物理意义、工程意义；熟悉影响弹性摸量的主要因素；掌握几种理想弹性行为的定义、物理意义以及工程上的利弊；了解内耗基本概念；掌握塑性变形的机理；掌握塑性变形指标（屈服强度、延伸率、伸长率）的测试方法，了解影响屈服强度的主要因素；了解断裂的基本概念、断裂基本方式；掌握断裂的机理。
工程材料力学性能（束德林）-第三版-课后题答案
工程材料力学性能课后题答案第三版（束德林）第一章单向静拉伸力学性能1、解释下列名词。
（1）弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
（2）滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。
（3）循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
（4）包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
（5）解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
（6）塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。
脆性：指材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。
韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
（7）解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为 b 的台阶。
（8）河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。
是解理台阶的一种标志。
（9）解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。
（10）穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。
沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。
（11）韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变。
2、说明下列力学性能指标的意义。
答：（1）E（G）分别为拉伸杨氏模量和切边模量，统称为弹性模量表示产生 100％弹性变所需的应力。
（2）σr 规定残余伸长应力，试样卸除拉伸力后，其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。
材料性能学课程教学大纲
《材料性能学》课程教学大纲课程名称（英文）：材料性能学（Properties of Materials）课程类型：学科基础课总学时： 72 理论学时： 60 实验（或上机）学时： 12学分：4.5适用对象：金属材料工程一、课程的性质、目的和任务本课程为金属材料工程专业的一门专业基础课，内容包括材料的力学性能和物理性能两大部分。
力学性能以金属材料为主，系统介绍材料的静载拉伸力学性能；其它载荷下的力学性能，包括扭转、弯曲、压缩、缺口、冲击及硬度等；断裂韧性；变动载荷下、环境条件下、高温条件下的力学性能；摩擦、磨损性能以及其它先进材料的力学性能等。
物理性能概括介绍常用物理性能如热学、电学、磁学等的基本参数及物理本质，各种影响因素，测试方法及应用。
通过本课程的学习，使学生掌握材料各种主要性能指标的宏观规律、物理本质及工程意义，了解影响材料性能的主要因素，了解材料性能测试的原理、方法和相关仪器设备，基本掌握改善或提高材料性能指标、充分发挥材料潜能的主要途径，初步具备合理的选材和设计，开发新型材料所必备的基础知识和基本技能。
在学习本课程之前，学生应学完物理化学、材料力学、材料科学基础、钢的热处理等课程。
二、课程基本要求根据课程的性质与任务，对本课程提出下列基本要求：1．要求学生在学习过程中打通与前期材料力学、材料科学基础等课程的联系，并注重建立与同期和后续其它专业课程之间联系以及在生产实际中的应用。
2．能够从各种机器零件最常见的服役条件和失效现象出发，了解不同失效现象的微观机理，掌握工程材料（金属材料为主）各种力学性能指标的宏观规律、物理本质、工程意义和测试方法，明确它们之间的相互关系，并能大致分析出各种内外因素对性能指标的影响。
3．掌握工程材料常用物理性能的基本概念及影响各种物性的因素，熟悉其测试方法及其分析方法，初步具备有合理选择物性分析方法，设计其实验方案的能力。
三、课程内容及学时分配总学时72，课堂教学60学时，实验12学时。
《材料性能学》课程教学大纲
《材料性能学》课程教学大纲课程名称（英文）：材料性能学（Properties of Materials）课程类型：学科基础课总学时： 72 理论学时： 60 实验（或上机）学时： 12学分：4.5适用对象：金属材料工程一、课程的性质、目的和任务本课程为金属材料工程专业的一门专业基础课，内容包括材料的力学性能和物理性能两大部分。
力学性能以金属材料为主，系统介绍材料的静载拉伸力学性能；其它载荷下的力学性能，包括扭转、弯曲、压缩、缺口、冲击及硬度等；断裂韧性；变动载荷下、环境条件下、高温条件下的力学性能；摩擦、磨损性能以及其它先进材料的力学性能等。
物理性能概括介绍常用物理性能如热学、电学、磁学等的基本参数及物理本质，各种影响因素，测试方法及应用。
通过本课程的学习，使学生掌握材料各种主要性能指标的宏观规律、物理本质及工程意义，了解影响材料性能的主要因素，了解材料性能测试的原理、方法和相关仪器设备，基本掌握改善或提高材料性能指标、充分发挥材料潜能的主要途径，初步具备合理的选材和设计，开发新型材料所必备的基础知识和基本技能。
在学习本课程之前，学生应学完物理化学、材料力学、材料科学基础、钢的热处理等课程。
二、课程基本要求根据课程的性质与任务，对本课程提出下列基本要求：1．要求学生在学习过程中打通与前期材料力学、材料科学基础等课程的联系，并注重建立与同期和后续其它专业课程之间联系以及在生产实际中的应用。
2．能够从各种机器零件最常见的服役条件和失效现象出发，了解不同失效现象的微观机理，掌握工程材料（金属材料为主）各种力学性能指标的宏观规律、物理本质、工程意义和测试方法，明确它们之间的相互关系，并能大致分析出各种内外因素对性能指标的影响。
3．掌握工程材料常用物理性能的基本概念及影响各种物性的因素，熟悉其测试方法及其分析方法，初步具备有合理选择物性分析方法，设计其实验方案的能力。
三、课程内容及学时分配总学时72，课堂教学60学时，实验12学时。
工程材料力学性能 第三版课后题答案(束德林)
工程材料力学性能课后题答案第三版（束德林）第一章单向静拉伸力学性能1、解释下列名词。
（1）弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
（2）滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。
（3）循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
（4）包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
（5）解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
（6）塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。
脆性：指材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。
韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
（7）解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。
（8）河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。
是解理台阶的一种标志。
（9）解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。
（10）穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。
沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。
（11）韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变。
2、说明下列力学性能指标的意义。
答：（1）E（G）分别为拉伸杨氏模量和切边模量，统称为弹性模量表示产生100％弹性变所需的应力。
σ规定残余伸长应力，试样卸除拉伸力后，其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。
（2）rσ名义屈服强度（点），对没有明显屈服阶段的塑性材料通常以产生0.2％的塑性形变对应的应力作为屈2.0服强度或屈服极限。
工程材料力学性能_束德林
材料力学性能课后答案第一章一、解释下列名词材料单向静拉伸载荷下的力学性能滞弹性：在外加载荷作用下，应变落后于应力现象。
静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。
弹性极限：试样加载后再卸裁，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。
比例极限：应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。
包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS)增加；反向加载时弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS)降低的现象。
解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。
晶体学平面－－解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。
解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。
韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。
静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。
是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。
二、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学性能?答案：金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力，而材料的成分和组织对它的影响不大，所以说它是一个对组织不敏感的性能指标，这是弹性模量在性能上的主要特点。
改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响，但对材料的刚度影响不大。
三、什么是包辛格效应，如何解释，它有什么实际意义?答案：包辛格效应就是指原先经过变形，然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象。
特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零，这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。
包辛格效应可以用位错理论解释。
第一，在原先加载变形时，位错源在滑移面上产生的位错遇到障碍，塞积后便产生了背应力，这背应力反作用于位错源，当背应力(取决于塞积时产生的应力集中)足够大时，可使位错源停止开动。
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杨伏良
绪论
金属材料的使用性能包括物理性能、化学性能、 工艺性能和力学性能等，对于工程材料来说其中 最重要的是力学性能。 金属材料在力或能量的作用下会发生变形、断裂 、表面损伤或尺寸改变等现象，致使零件或构件 失效。那么，对于制造零件或构件的金属材料， 就要求具有一定的抵抗外加负荷作用而不致产生 失效的能力。这种能力就称为金属材料的力学性 能，或机械性能。 金属材料的力学性能是指金属在外加载荷(外力或 能量)作用下或载荷与环境因素(温度、介质和加 载速率)联合作用下所表现的行为。 金属材料的力学性能是指金属在力作用下所显示 与弹性和非弹性反应相关或涉及应力-应变关系的 性能。
------------------------------（3）
位错总密度随拉伸应变p增加（ 0为塑性变形刚开 始时的总位错密度）
------------------------------（4）
设可动位错密度m为总位错密度的一个分数
------------------------------（5）
F
Fsu Fsl
A C
∆L
2、无明显屈服现象
采用规定微量塑性伸长时的应力表征材料对微量塑性变形的抗力
①规定非比例伸长应力
标距部分非比例伸长达到规定的原始标距百分比时的应力， p0.2, p0.05。
B
F6
5
Y Axis Title
Fp0.2 p0.2=Fp0.2 / A0
4
3
2
1 0 2 4
屈服点：呈屈服现象的材料拉伸时，外力不再增加仍能继续伸长时的应力， s 。 屈服强度：是材料抵抗微量塑性变形的抗力，统一采用s 或0.2 表示。 各种机件服役时一般处于弹性变形状态，材料一旦发生屈服，即意味着材料失效， 发生塑性变形。
1、出现明显的屈服平台
上屈服点：su=Fsu/A0 下屈服点：sl=Fsl/A0 一般用下屈服点sl表征材料的 屈服强度
由于新老位错被钉扎情况不同，f0和f可以数值不同
塑性变形过程中，作用于位错的有效应力比实际外加应力 小（一部分用来克服内应力场），设内应力随应变p线 性增加，则有效内应力为
------------------------------（6） 其中 是加工硬化系数
（6）代入（1），得
------------------------------（7）
的应力集中区，因此，孪生所需的临界切应力要比滑移时大得多。
hcp容易孪生变形，低温易发生孪生变形
孪生特点：
3、多晶体塑性变形特点
①各晶粒塑性变形的不均匀变形
取向，晶界
②各晶粒变形的相互协调性
为保证整体连续性，各晶粒变形相互协调：进行多系滑移，
5个独立滑移系
二、屈服点现象
1、屈服现象的特征
2、屈服现象的本质原因
（5）代入（7），得
------------------------------（8）
式（8）分析：
(1)第一项随应变增加而增加。
(2)第二项随应变增加而降低。 (3)若第二项降低速度比第一项增加速度更快，材料表现 出明显的屈服降落。 (4)影响屈服降落的主要材料参量为原始可动位错密度及 为错速率的应力敏感性指数m.
通常金属受力后优先以滑移的方式进行塑性 变形，当滑移受阻时，塑性变形会以孪生的方式 进行。密排六方因滑移系较少，受力后易发生孪 生。在形变温度极低和形变速度极快时，立方晶 体也会发生孪生。 与滑移一样，孪生也是在切应力作用下沿着特 定的晶面和晶向进行，所不同的是，孪生时局部 区域中的原子发生整体移动而不是像滑移那样只 是位错附近的原子逐一递进。
X Axis Title
∆L
六、颈缩现象
韧性金属在拉伸时变形集中于局部区域的特 殊现象，是应变硬化 +截面减小的共同结果
开始发生颈缩时，应变硬化导致承受拉 力的增加赶不上塑性变形的发展
七、抗拉强度b
拉伸时最大拉力所对应的应力 b=Fb/A0 (A0原始截面积）
B
F
Y Axis Title
6
表征材料静拉伸时能承受的最大载荷。
弹性阶段(应力与应变成正比)直线关系时的最大应力p，即 应力应变曲线开始偏离直线部分的应力。 p=Fp / A0
2、弹性极限
由弹性变形过渡到弹-塑性变形时的应力。超过弹性极限，开 始发生塑性变形 e=Fe / A0
p、e的实际意义？
对于要求在服役时其应力应变关系严格维持 直线关系的构件，如测力计弹簧，是依靠 变形的应力正比于应变的关系显示载荷大 小的，则选择这类构件的材料应以材料的 比例极限为依据； 若服役条件要求构件不允许产生微量塑性变 形，则应以弹性极限选材
2、孪生
切应力作用下，晶体一部分沿一定晶面和一定晶向，相对于另 一部分作均匀切变
孪生提供的塑性变形很小
（1）孪生是一种均匀切变，即切变区内与孪晶面平行的每一层原子面均相 对于其毗邻晶面沿孪生方向位移了一定的距离，且每一层原子相对于孪生 面的切变量跟它与孪生面的距离成正比。 （2）孪晶的两部分晶体形成镜面对称的位向关系。 （3）原子移动距离不是孪生方向原子间距整数倍。 （3）孪生变形也是在切应力作用下发生的，并通常出现于滑移受阻而引起
3、不同屈服现象解释
（1）Si、Ge等共价晶体，m值很小， 0也很小。因而， 有明显屈服点。（前面所述第二种屈服现象） （2）fcc和hcp纯金属m值很大， f00也很大，因而不具有 明显屈服点。（前面所述第一种屈服现象） （3）
（前面所述第三种屈服现象）
三、屈服点（屈服强度）
屈服是开始产生宏观塑性变形的标志
第一章 金属在单向静拉伸载荷下的力学性能
第一节 力-伸长曲线和应力-应变曲线
一、拉伸力-绝对伸长曲线 （退火低碳钢） 1、弹性变形阶段：e以下 F
Fe Fp
2、A-C：屈服阶段，不均 匀屈服塑性变形
3、C-B：均匀塑性变形阶 段 4、B-k：颈缩阶段(不均匀 集中塑性变形阶段）
e A C p
B k
第三节
一、塑性变形及特点
塑性变形
特点：不可逆；随着外力增加其塑性变形量增加；当达 到断裂时，塑性变形量达到最大值。
通常用断裂时塑性变形极限值的相对量，即最大相对塑 性变形量来表示材料的塑性变形能力，即塑性。拉伸试 样的塑性指标有伸长率(延伸率)或断面收缩率。 伸长率(延伸率)：是试样拉断后标距长度的相对值，等 于标距的绝对伸长 除以试样原始长度(L0)， 用百分数表示：
二、应力-应变曲线 =F/A0 k b s S s
∆L/L0=
真应变
真应力-应变曲线
铝合金的实际拉伸曲线(塑性材料)
B
6
特点：
5
弹性变形逐渐过渡到 弹塑性变形；
无明显屈服现象； 有颈缩现象
Y Axis Title
F
4
3
2
1
0 0 2 4 6 8
X Axis Title
∆L
脆性材料拉伸曲线
B
6
5
Y Axis Title
②最大拉力下的总伸长率gt gt = 100%· 1/L0 ∆L
F
4
3
2
1
0 0 2 4 6 8
X Axis Title
∆L
∆L1
③断面收缩率
=100%· 0-A1）/A0 （A 反映断裂前的最大塑性变形量
=L0 0.5%
∆L
四、影响屈服强度的因素
1、内在因素
①本性和晶格类型：晶格阻力
②晶粒大小和亚结构 ③溶质元素
④第二相
2、外因
①温度 ②应变速率 ③应力状态
五、应变硬化（形变强化）
Y Axis Title
B
6
5
4
F 应变硬化性能 阻碍材料继续塑性变形的能力
3
2
1
0 0 2 4 6 8
意义：（1）保证材料抗偶然过载能力 （2）保证塑性变形顺利进行 （3）材料强化 （4）降低塑性，改善切削加工性能
X Axis Title
6
8
∆L
=L0 0.2%
②规定总伸长应力
加载时总伸长达到规定的原始 标距百分比时的应力，常用总伸 长率0.5%。t0.5, 。
F6
5
B
Y Axis Title
4
t0.5=Ft0.5 / A0
Ft0.5
3
2
1 0 2 4
X Axis Title
6Hale Waihona Puke 8③规定残余伸长应力
拉伸应力卸载后，其标距部分的残 余伸长达到规定的原始标距百分比时的 应力，常用残余伸长率0.2%时的 应力， r0.2。
屈服现象的微观过程涉及位错的形成，增殖与运动。 位错运动的速率和所受有效应力之间关系
------------------------------（1）
位错运动时，切应变速率与可动位错密度m及其运 动速率之间关系
------------------------------（2）
换算成拉伸应变速率
力学性能包括：强度(拉伸、弯曲、压缩、扭转、
冲击、疲劳)、硬度、 塑性、韧性、耐磨性和缺口敏
感性等。 金属材料的承载条件一般用各种力学参量(如应力、 应变和冲击能量等)来表示，因此，将表征金属材料 力学行为的力学参量的临界值或规定值称为材料力
学性能指标。不同构件对材料力学性能有不同要求，
因此，如何获得这些性能是材料研究的一个基本要 求。
E：杨氏弹性模量(正弹性模量)
G：切变模量
• 弹性模量：表征金属材料对弹性变形的抗力， 其值的大小反映了金属材料弹性变形的难易程 度。 • 由材料本身的种类与晶体结构所决定，通常的 合金化、热处理、冷加工等均不能明显改变金 属材料的弹性模量，它是一个对材料成分与显 微组织不敏感的力学性能指标。