2.4　材料的變形

材料的變形也是一種較為常見的失效形式，具體的變形分類如圖2.8所示。材料的變形要從材料的應力-應變曲線中看出。下面以低碳鋼為例介紹低碳鋼的應力-應變曲線，如圖2.9所示。

圖2.8　變形的分類

圖2.9　低碳鋼應力-應變曲線

塑性材料和脆性材料在拉伸試驗中，顯示出來的力學性能有顯著的不同。塑性材料在拉伸試驗中會出現四個階段。

第一階段，圖中為一斜直線——稱為彈性階段，與所受拉力成正比例關系。通常說彈性范圍內指的就是這一階段。

第二階段，圖中出現平臺或波動——屈服階段。即使不增加負荷它仍繼續發生明顯的塑性變形。規定這一段首次下降的最小荷載荷與初始截面積之比稱為屈服強度σ_s。

第三階段，鋼材內部組織發生變化，抵抗變形能力又重新提高，稱為強化階段。

第四階段，圖中表現從最高點下降，同時試件在某一處出現相對明顯縮小部分——頸縮階段，最后，出現斷裂。

脆性材料則變形很小，沒有四個階段，是一條較短曲線。一般情況下。自試驗開始，在很小變形下就出現斷裂。故只有最大載荷，也就是說只有強度極限σ_b。