金属棒试样拉伸和扭转试验应变范围和力学特性对比

针对3种不同延性的金属圆棒型试样,分别采用拉伸试验和扭转试验考察金属在不同应力状态下的应变范围和力学特性。其中拉伸试验应用Bridgman法测量金属颈缩出现后直至断裂前的硬化曲线。拉伸和扭转状态下试验结果的对比分析表明,由于力学稳定性方面的差异,金属棒材在扭转状态下均匀应变范围要大于拉伸状态,而由于不同应力状态下断裂机制的差异,金属棒材扭转断裂前应变范围要大于拉伸断裂前应变范围,因此扭转试验的应变测量范围大于拉伸试验的Bridgman法。Bridgman法具有局限性,仅适用于延性大且硬化能力弱具有显著颈缩的金属,而扭转试验具有通用性,适用于不同性能的金属。与拉伸或压缩状态相比,金属棒材在扭转状态下呈现不同程度的"软化"现象,即材料在扭转状态下更易达到塑性屈服,同时硬化能力和极限承载能力均显著减弱。