探秘|从顽强到崩溃的钢铁的一生

大家好，我是团长。

是的，就算是钢铁侠，也不是不可以被打败。

你所崇拜的那一套战甲，也终归不过是一层钢铁。

一力降十会，是这个世界颠破不灭的真理。

本期分享材料力学里的应力应变曲线的知识点。

解读钢铁从顽强到奔溃的一生。

我们来看看典型钢铁材料的生命力曲线。

横坐标可以看成是外界力量的强度，纵坐标看作是钢铁的生命力顽强度。可以看到，在外力不断增加的情况下，钢铁的抵抗力并不是一成不变的，而是一根十分神秘的曲线。

我们用官方的话来解释一下这根【迷之曲线】。

曲线的横坐标是应变，纵坐标是外加的应力。

曲线的形状反应材料在外力作用下发生的脆性、塑性、屈服、断裂等各种形变过程。

这种应力-应变曲线通常称为工程应力-应变曲线，它与载荷-变形曲线外形相似，但是坐标的单位不同。

金属材料具有弹性变形性，若在超过其屈服强度之后 继续加载，材料将发生塑性变形直至破坏。这一过程一般分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形。

我们分开来讲。

 

阶段特征：    

产生永久性伤害，再也回不去了。    

   

当应力超过σe达到某一数值 后，应力与应变之间的直线关系被破坏，应变显著增加，而应力先是下降，然后微小波动，在曲线上出现接近水平线的小锯齿线段，可以近似的人为应力没有增加，而应变显著增加，材料好像失去了抵抗变形的能力。如果卸载，试样的变形只能部分恢复，而保留一部分残余变形，即塑性变形。    

   

重要概念：    

屈服阶段曲线的最低点所对应的应力称为屈服强度，以σs表示，也称为材料的屈服点。    

   

工程上一般不允许构建发生塑性变形，并把塑性变形作为材料被破坏的标志，它是塑性材料一个重要指标。    

   

（对于无明显屈服的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限。）
   

   

   

   

3    

强化阶段    

图中的ce阶段    

   

   

   

阶段特征：    

回光返照，临死反扑。    

   

当应力超过屈服极限后，试样发生明显而均匀的塑性变形，若使试样的应变增大，则必须增加应力值，这种随着塑性变形的增大，塑性变形抗力不断增加的现象称为加工硬化或形变强化。
   

   

重要概念：    

当应力达到σb时试样的均匀变形阶段即告终止，此最大应力σb称为材料的强度极限或抗拉强度，它表示材料对最大均匀塑性变形的抗力，也表示材料在拉伸破坏之前能承受的最大应力。    

   

   

   

4
   

颈缩断裂阶段    

图中的ef阶段    

   

   

 

总结一下：