题目
低碳钢制作的零件,当应力超过( )时,会发生大的塑性变形变形。它也是低碳钢的强度指标。A. 弹性极限B. 比例极限C. 屈服极限D. 强度极限
低碳钢制作的零件,当应力超过( )时,会发生大的塑性变形变形。它也是低碳钢的强度指标。
A. 弹性极限
B. 比例极限
C. 屈服极限
D. 强度极限
题目解答
答案
C. 屈服极限
解析
本题考查低碳钢的力学性能指标相关知识,解题思路是明确各个强度指标的定义和特点,然后根据题目中“应力超过时会发生大的塑性变形”这一关键信息来判断正确选项。
- 弹性极限:材料产生弹性变形的最大应力,当应力不超过弹性极限时,材料的变形是弹性的,即卸载后变形完全消失。用公式表示为$\sigma_{e}$,在弹性极限范围内,应力$\sigma$与应变$\varepsilon$满足胡克定律$\sigma = E\varepsilon$,其中$E$为弹性模量。所以当应力超过弹性极限时,材料开始出现塑性变形,但此时塑性变形较小,并非大的塑性变形,故A选项不符合题意。
- 比例极限:材料应力与应变呈线性关系的最大应力,在比例极限内,应力与应变的比值为常数,即弹性模量$E$。用公式表示为$\sigma_{p}$,同样在比例极限范围内遵循胡克定律。当应力超过比例极限时,应力与应变不再呈线性关系,但也不一定会发生大的塑性变形,故B选项不符合题意。
- 屈服极限:对于有明显屈服现象的低碳钢,当应力达到屈服极限$\sigma_{s}$时,材料会突然产生很大的塑性变形,而应力却基本保持不变。这是因为材料内部的晶体结构发生了滑移等塑性变形机制。所以当应力超过屈服极限时,会发生大的塑性变形,它也是衡量低碳钢强度的一个重要指标,故C选项符合题意。
- 强度极限:材料所能承受的最大应力,当应力达到强度极限$\sigma_{b}$时,材料开始出现局部的塑性变形集中,最终导致材料破坏。在屈服极限到强度极限之间,材料虽然也在发生塑性变形,但不是一开始就出现大的塑性变形的标志,故D选项不符合题意。