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拉伸曲线、成形极限图介绍


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σ=F/S0
ReH
c d e ReL
ε= △L/L0
第4阶段:屈服阶段(cde) 特点: (1)应力下降,应变增加; (2)Luders Band:在应力 达到c点时产生,试样表面沿 45 °度产生滑移带。 (3)c点:上屈服点 e点:屈服结束点 ce间最低点:下屈服点 (4)微观和Cottrell气团对位错 的定扎和反定扎有关。
注:ok:最大力非比例伸长率; oL:最大力总伸长率; om:断后伸长率; on:断裂总伸长率。
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成形极限图(FLD)或成形极限线(FLC)是评定金属板料 局部成形能力重要工具,在分析冲压成形的破裂问题时经 常使用。 FLD:冲压成形时,金属板料上缩颈或破裂区表面应变量称 为表面极限应变量。二维应变坐标系中,用不同应变路径 下表面极限应变量连成曲线或勾画出条带形区域称为冲压 成型时,成形极限曲线(Forming Limit Curve,缩写FLC), 极限应变量与极限曲线共同构成成形极限图(Forming Limit Diagram,缩写FLD) 。
PS:弹性模量:微观上的意义是原子间的结合力的量度!
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σ=F/S0 c ab
ReH σa σp
ε= △L/L0
第2阶段:滞弹性阶段(ab) 特点: (1)应力-应变出现非直线关 系; (2)当应力加载至b点后卸载, 仍可回到a点,但不再是直线关 系,而出现应变滞后应力,出现 闭合环。
第3阶段:微塑变阶段(bc) 特点:材料在屈服前发生微小的塑性变形。
△L/mm
其中: △L=L-L0 L:加载后标距间的长度 L0:原始标距 A0:原始横截面积
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σ=F/S0 σb
f
k ReH σa c b a de ReL
σp
O
工程应力—应变曲线
ε= △L/L0
下面分6个阶段来介绍工程应力—应变图:
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σ=F/S0
σP
a
o
ε= △L/L0
第1阶段:弹性变形阶段(oa) 特点: (1)应力—应变呈直线关系, 符合胡克定律; (2)a点:材料从弹性变形向 塑性变形的转变点,即比例极限。 (3)材料的弹性模量E: E=σ/ ε (4)弹性模量宏观上即是材料 的刚度,表征材料抵抗弹性变 形能力。
注:屈服强度σs为下屈服应力;当屈服平台不明显时, σs=ReL 取σ0.2(变形量为0.2%时对应的应力)为屈服强度。
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σ=F/S0 σb
f
e
ε= △L/L0
第5阶段:塑性变形加工硬化阶 段(ef) 特点: (1)试样在塑性变形下产生加 工硬化,应力不断上升,均匀塑 性变形阶段; (2)f点:应力应变曲线的最高 点;对应的应力为抗拉强度σb; (3)加工硬化阶段和位错密度 增加有关,位错在外力作用下发 生交割、增殖、塞积,要使位错 继续滑移,需进一步提高外力;
(4)加工硬化阶段是材料进行冷成型加工工艺的保证。
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板材在冲压的过程中,凹模弯曲角处变形最为严 重,首先产生加工硬化,提高了该处的强度,该 处变形到一定程度后就不再变形,而将变形转移 至其它部位,这样可以得到厚薄均匀的冲压钢板。
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σ=F/S0 σb
f g
o
k
L
m
n ε= △L/L0
第6阶段:缩颈变形阶段(fg) 特点: (1)f点:加工硬化与几何软 化达到平衡; (2)不均匀塑性变形; (3)力不再增加,试样最薄弱 的截面出现微孔,连接扩散成小 裂纹,裂纹扩展,形成缩颈,最 终断裂。
1பைடு நூலகம்
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下图为板材拉伸试样,左图为电子万能 拉伸试验机。将试样装在拉力试验机夹 头上,缓慢加载,通过自动记录装置得 到试样所受载荷P和伸长量△L的关系 曲线称为拉伸图(见下页)
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P/kN
图中: P:载荷 △L:伸长量 由拉伸图向工程应力-应变曲 线转变的关键公式: ε= △L/L0 σ=P/A0 拉伸图
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成形极限图(FLD)
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