从拉伸试验看金属的塑性特性

塑性是金属在外力作用下能稳定地改变自身的形状和尺寸，而各质点间的联系不被破坏的性能。塑性也可通过拉伸试验测定。

1.断后伸长率（A）

断后标距的残余伸长量（L_u-L₀）与原始标距长度（L₀）之比的百分数称为断后伸长率。其计算公式为

式中 L₀——试样原始标距长度（mm）；

L_u——试样拉断后的标距长度（mm）。

2.断面收缩率（Z）

试样拉断后横截面积的最大缩减量（S₀-S_u）与试样原始横截面积（A₀）的百分比，即为断面收缩率。其计算公式为

式中 S₀——试样原始横截面积（mm²）；

S_u——试样断口横截面积（mm²）。(www.xing528.com)

断后伸长率和断面收缩率的数值越大，表明材料的塑性越好。材料的塑性是决定其能否进行塑性加工的必要条件。塑性良好的金属可进行各种塑性加工，同时使用安全性也较好。

通过观察拉伸试样的断口形貌也能判断金属材料塑性的好坏。金属材料典型的断口可分为脆性断口和韧性断口。塑性差的材料的断口为脆性断口，呈瓷状或晶状，变形量小，断面平整，有金属光泽，无缩颈；塑性良好的材料的断口为韧性断口，呈杯锥状或纤维状撕裂，缩颈明显，断口无光泽。

例 某厂购进一批45钢，按规定，力学性能应符合如下要求：R_eL≥355MPa，R_m≥600MPa，A≥16%，Z≥40%。入厂检验时采用d₀=10mm，L₀=50mm的试样进行拉伸试验，测得F_eL=28900N，F_m=47530N，L_u=60.5mm，d_u=7.5mm，试列式计算其强度和塑性，并回答这批钢材是否符合要求。

解 已知：试样d₀=10mm，L₀=50mm；又知F_m=47530N，L_u=60.5mm，d_u=7.5mm。

（1）求S₀和Su

（2）求断面收缩率Z和断后伸长率A

（3）求曲服强度R_eL、抗拉强度Rm

答 实验测得45钢的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率均大于规定的要求，所以这批钢材合格。