金屬異型材料的延伸率和斷面收縮率愈大,表示該材料的塑性愈好,即材料能承受較大的塑性變形而不破壞,一般把延伸率大于百分之五的金屬材料稱為塑性材料(如低碳鋼等),而把延伸率小于百分之五的金屬材料稱為脆性材料(如灰口鑄鐵等),塑性好的材料,它能在較大的宏觀范圍內(nèi)產(chǎn)生塑性變形,并在塑性變形的同時使金屬材料因塑性變形而強化,從而提高材料的強度,保證了零件的安全使用。
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此外,塑性好的材料可以順利地進行某些成型工藝加工,如沖壓、冷彎、冷拔、校直等。因此,選擇金屬材料作機械零件時,必須滿足一定的塑性指標。 金屬材料疲勞斷裂的特點是:
(1)載荷應(yīng)力是交變的; (2)載荷的作用時間較長; (3)斷裂是瞬時發(fā)生的; (4)無論是塑性材料還是脆性材料,在疲勞斷裂區(qū)都是脆性的。所以,疲勞斷裂是工程上最常見、最危險的斷裂形式。 金屬材料的疲勞現(xiàn)象,按條件不同可分為下列幾種: (1)高周疲勞:指在低應(yīng)力(工作應(yīng)力低于材料的屈服極限,甚至低于彈性極限)條件下,應(yīng)力循環(huán)周數(shù)在100000以上的疲勞。它是最常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡稱為疲勞。 (2)低周疲勞:指在高應(yīng)力(工作應(yīng)力接近材料的屈服極限)或高應(yīng)變條件下,應(yīng)力循環(huán)周數(shù)在10000~100000以下的疲勞。由于交變的塑性應(yīng)變在這種疲勞破壞中起主要作用,因而,也稱為塑性疲勞或應(yīng)變疲勞。 (3)熱疲勞:指由于溫度變化所產(chǎn)生的熱應(yīng)力的反復作用,所造成的疲勞破壞。 (4)腐蝕疲勞:指機器部件在交變載荷和腐蝕介質(zhì)(如酸、堿、海水、活性氣體等)的共同作用下,所產(chǎn)生的疲勞破壞。(5)接觸疲勞:這是指機器零件的接觸表面,在接觸應(yīng)力的反復作用下,出現(xiàn)麻點剝落或表面壓碎剝落,從而造成機件失效破壞。
塑性 : 塑性是指金屬材料在載荷外力的作用下,產(chǎn)生永久變形(塑性變形)而不被破壞的能力。金屬材料在受到拉伸時,長度和橫截面積都要發(fā)生變化,因此,金屬的塑性可以用長度的伸長(延伸率)和斷面的收縮(斷面收縮率)兩個指標來衡量。