应力-应变曲线简介

在铸造镁合金中，晶粒的取向是随机的，总的位向效果等于零。因此，拉伸和压缩应力-应变曲线基本相同，且通常仅测定拉伸曲线（见图3-3）。但在室温下，变形镁合金产品的两种应力-应变曲线并不一致，通常二者均需测定（见图3-4～图3-13）。

图3-3 砂型铸件的应力-应变曲线

图3-4 锻造AZ80A-T5和AZ61A-F 的拉伸和压缩应力-应变曲线

图3-5 AZ31B-F挤压材的应力-应变曲线

图3-6 AZ61A-F挤压材的应力-应变曲线

图3-7 AZ80-T5挤压材的应力-应变曲线

图3-8 各种不同尺寸的ZK60A-T5 挤压材的拉伸应力-应变曲线

图3-9 各种不同尺寸的ZK60-T5 挤压材的压缩应力-应变曲线

图3-10 AZ31B-O板材的拉伸 应力-应变曲线

图3-11 AZ31-O板材的压缩 应力-应变曲线

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图3-12 AZ31B-H₂4板材的拉伸 应力-应变曲线

确定镁和其他有色金属的拉伸或压缩屈服强度的标准方法，是作一条与应力-应变曲线的弹性部分平行且距该曲线原点的距离为0.2％应变量的直线。尽管用这种方法确定的屈服强度对设计和质量控制工程师来说具有很大的价值，但现代设计观念往往要求比用弹性模量、拉伸屈服强度、极限抗拉强度及断后伸长率等更好的应力-应变特性表述方式。所以，有时需要在设计手册里给出应力-应变曲线，但通常仅包括伸长（收缩）率很小的初期变形部分。但在另外一些情况下在最终曲线上并不标明应变程度，而是用割线模量或切线模量来表示。应力-应变曲线的斜率如图3-14所示，切线模量的定义是规定点处的应力-应变曲线的斜率；割线模量的定义为连接规定点与曲线起始点直线的斜率。这些简化模量（见图3-15～图3-20）可用于修正为弹性变形建立的材料强度公式，使其能够用于也有塑性变形的情况。

图3-13 AZ31-H₂4板材的压缩 应力-应变曲线

图3-14 应力-应变曲线导出 的3种模量系数

图3-15 基于最低性能的AZ31B-F AZ61A-F和AZ80A-T5合金挤压材 的压缩割线模量

图3-16 基于最低性能的AZ31B-F AZ61A-F和AZ80A-T5合金挤压材 的压缩切线模量

图3-17 ZK60F和ZK60A-T5挤压材的压缩割线模量 注：除有注明处外，均为纵向试验值。1in2＝6.45cm²。

图3-18 ZK60A-F和ZK60A-T5挤压材的压缩切线模量曲线

注：1in2＝6.45cm²

图3-19 AZ31B-H₂4板带材 的压缩割线模量曲线

图3-20 AZ31B-H₂4板带材 的压缩切线模量曲线