[科普中國]-塑性材料

在外力作用下，雖然產(chǎn)生較顯著變形而不被破壞的材料，稱為塑性材料。相反在外力作用下，發(fā)生微小變形即被破壞的材料，稱為脆性材料。

簡介塑性材料是指在常溫、靜載荷下具有塑性的材料?？蛇M(jìn)行模鍛、沖壓、擠壓等加工或成型。具有較強(qiáng)的抗沖擊、抗振動能力，例如低碳鋼、銅，鋁、塑料，橡膠等。1

原理材料的塑性和韌性的重要性并不亞于強(qiáng)度。塑性和韌性差的材料，工藝性能往往很差，難以滿足各種加工及安裝的要求，運行中還可能發(fā)生突然的脆性破壞。這種破壞往往無事故前兆，其危險性也就更大。屈服強(qiáng)度表示材料將發(fā)生破壞。脆性材料抵抗沖擊載荷的能力更差。

比較塑性材料和脆性材料的比較如下：

(1)塑性材料一般為拉壓等強(qiáng)度材料，且其抗拉強(qiáng)度通常比脆性材料的抗拉強(qiáng)度高，故塑性材料一般用來制成受拉桿件；脆性材料的抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度高，故一般用來制成受壓構(gòu)件，而且成本較低。

(2)塑性材料能產(chǎn)生較大的塑性變形，而脆性材料的變形較小。要使塑性材料破壞需消耗較大的能量，因此這種材料承受沖擊的能力較好；因為材料抵抗沖擊能力的大小決定于它能吸收多大的動能。此外，在結(jié)構(gòu)安裝時，常常要校正構(gòu)件的不正確尺寸，塑性材料可以產(chǎn)生較大的變形而不破壞；脆性材料則往往會由此引起斷裂。

(3)當(dāng)構(gòu)件中存在應(yīng)力集中時，塑性材料對應(yīng)力集中的敏感性較小。

如圖(a)所示有圓孔的拉桿，由塑性材料制成。當(dāng)孔邊的最大應(yīng)力達(dá)到材料的屈服極限時，若再增加拉力，則該處應(yīng)力不增加，而該截面上其他各點處的應(yīng)力將逐漸增加至材料的屈服極限，使截面上的應(yīng)，)趨向平均(未考慮材料的強(qiáng)化)，如圖(b)、(c)所示。這樣，桿所能承受的最大荷載和無圓孔時相比，不會降低很多。但脆性材料由于沒有屈服階段，當(dāng)孔邊最大應(yīng)力達(dá)到材料的強(qiáng)度極限時。局部就要開裂；若再增加拉力，裂紋就會擴(kuò)展，并導(dǎo)致桿件斷裂。2

塑性材料固化塑性材料固化是指以塑性材料為固化劑與危險廢物按一定的配比，同時添加適量的催化劑和填料(骨料)進(jìn)行攪拌混合，發(fā)生共聚合固化而將危險廢物包容，形成具有一定機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性固化體的過程。依據(jù)所用塑性材料性質(zhì)的不同可分為熱固性材料固化和熱塑性材料固化。3

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張磊 - 副教授 - 西南大學(xué)