材料受力造成：彈性變形彈塑性變形斷裂ｅ2.1引言

彈性變形涉及構件剛度——構件抵抗彈性變形的能力。與兩個因素相關：構件的幾何尺寸材料彈性模量塑性變形的不同工程要求：加過程工中降低塑變抗力服役過程中提高塑變抗力

彈性與塑性在工程上的應用準則：服役中構件的應力不能超過彈性極限或屈服強度，加工中的材料應降低彈性極限或屈服強度。2.2彈性變形1、彈性變形的物理本質外力(F)與原子間引力(a/rm)、斥力(b/rn)的平衡過程。2、彈性常數E=2(1+)GE：正彈性模量（楊氏摸量）：柏松比G：切彈性模量3、固體中一點的應力應變狀態xyzzzzyzxxzxxxyyzyxyy正應力：

x、y、z正應變：

x、y、z切應力：xy、yz、zx切應變：xy、yz、zx4、廣義虎克定律x=[x-(y+z)]/Ey=[y-(z+x)]/Ez=[z-(x+y)]/Exy=xy/Gyz=yz/Gzx=zx/G(2–3)單向拉伸時：x=x/E，y=z=-/E5、影響彈性模量的因素1）原子半徑：E=k/rmm>12）合金元素：影響不大。3）溫度：影響原子半徑。4）加載速率：影響小。5）冷變形：E值略降低。6）彈性模量的各向異性單晶：最大值與最小值相差可達四倍。多晶：介于單晶最大值與最小值之間2.3彈性極限與彈性比功1、條件比例極限

p

：規定非比例伸長應力。2、條件彈性極限

e

：規定殘余伸長應力。3、彈性比功We（彈性應變能密度）材料開始塑性變形前單位體積所能吸收的彈性變形功。e0e

ee

We=ee

e/2=e2/(2E)制造彈簧的材料要求高的彈性比功：（e

大，E

小）2.4彈性不完善性1、彈性后效瞬間加載------正彈性后效瞬間卸載------負彈性后效0t10tee1e20tee1e2e1e22、彈性滯后------非瞬間加載條件下的彈性后效。加載和卸載時的應力應變曲線不重合形成一封閉回線------彈性滯后環0e0e3、內耗Q-1

------彈性滯后使加載時材料吸收的彈性變形能大于卸載時所釋放的彈性變形能，即部分能量被材料吸收。（彈性滯后環的面積）工程上對材料內耗應加以考慮4、包申格效應

產生了少量塑性變形的材料，再同向加載則彈性極限與屈服強度升高；反向加載則彈性極限與屈服強度降低的現象。0e124.0217.8328.748.52′30.12.5塑性變形1、單晶體塑性變形的主要方式滑移和孿生2、多晶體塑性變形的特征1）塑性變形的非同時性和非均勻性材料表面優先與切應力取向最佳的滑移系優先2）各晶粒塑性變形的相互制約與協調晶粒間塑性變形的相互制約晶粒間塑性變形的相互協調晶粒內不同滑移系滑移的相互協調3、形變織構和各向異性形變晶面轉動形變織構各向異性（軋制方向有較高的強度和塑性）2.6屈服強度1、物理屈服現象（非連續形變強化）PL0ABCDEF應變時效2、屈服現象的解釋位錯增值理論：柯氏氣團概念：溶質原子、雜質、位錯和外力的交互作用?=b=(/0)m材料塑性應變速率?、可動位錯密度

、位錯運動速率

、柏氏矢量b、滑移面上切應力、位錯產生單位滑移速度所需應力0、應力敏感系數m3、屈服強度和條件屈服強度s

0.20.010.0010.54、提高屈服強度的途徑

金屬的屈服強度與使位錯開動的臨界分切應力相關，其值由位錯運動的所受的各種阻力決定。A、點陣阻力：派—納力B、位錯交互作用阻力劇烈冷變形位錯密度增加4-5個數量級----形變強化！C、晶界阻力----Hall—Petch公式：細晶強化D、固溶強化溶質原子與位錯的：彈性交互作用電化學作用化學作用幾何作用間隙固溶體的強化效果比置換固溶體的大！E、第二項強化聚合型：局部塑性約束導強化彌散型：質點周圍形成應力場對位錯運動產生阻礙----位錯彎曲2.7形變強化1、形變強化指數：nHollomon方程：

S=Kpn描述了產生塑性變形后的真應力