金属材料循环应力-应变疲劳试验台测试曲线

    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。

    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