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金属材料循环应力-应变疲劳试验机测试要求

    在总应变控制的疲劳试验过程中,要保持总应变范围稳定,对于一些金属材料,必须随加载循环数的增加而提高应力;对另一些金属材料,则必须随加载循环数的增加而降低应力。前者称为循环硬化,而后者则称为循环软化。

    一般地说,处于退火状态的金属材料显示循环硬化,而冷加工状态的金属材料显示循软化。当材料在单向拉伸时测定的应变硬化指数W0. 15时,金属材料显示循环硬化,而当n<0. 15时,金属材料显示循环软化[}as7。抗拉强度与屈服强度之比,即。b / Q0.:之值,可作为判别金属材料显示循环硬化或循环软化的粗略依据,金属材料显示循环硬化金属材料显示循环软化

    金属材料的循环硬化或循环软化,一般要经历三个阶段:即循环加载开始时的快速硬化或软化阶段,循环硬化或循环软化速率逐渐降低的过渡阶段,以及循环硬化或循环软化的饱和阶段,。当循环硬化或循环软化达到饱和阶段,循环应力一应变回线封闭,其形状和面积不再变化,金属处于循环稳定状态。在一组应变幅下进行应变疲劳试验,可得一组稳态应力一应变回线。连接稳态应力一应变回线的端点,即得饱和应力幅和饱和塑性应变幅。之间的关系曲线,通常称为循环应力一应变曲线,如图2-4所示。

金属材料循环应力-应变疲劳试验机测试要求 

    然而,相当多的金属结构材料并不能达到循环稳定状态。例如,一种耐热镍基合金随着循环加载的进行,尤其在应变幅较小的情况下,不断地发生循环硬化。金属在循环加载时,先循环硬化后循环软化或者相反,这取决于合金在热处理后形成的显微组织。在这类情况下,取N = Nf/2时的循环应力幅和循环应变幅作图,以求得循环应力一应变曲线

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