材料的
塑性和
韧性的重要性并不亚于强度。塑性和韧性差的材料,工艺性能往往很差,难以满足各种加工及安装的要求,运行中还可能发生突然的
脆性破坏。这种破坏往往无事故前兆,其危险性也就更大。
屈服强度表示材料将发生破坏。脆性材料抵抗
冲击载荷的能力更差。
在外力作用下,虽然产生较显著变形而不被破坏的
材料,称为塑性材料。相反,在外力作用下发生微小变形即被破坏的材料,称为
脆性材料。
(1)塑性材料一般为拉压等强度材料,且其抗拉强度通常比脆性材料的抗拉强度高,故塑性材料一般用来制成受拉杆件;脆性材料的抗压强度比抗拉强度高,故一般用来制成受压构件,而且成本较低。
(2)塑性材料能产生较大的塑性变形,而脆性材料的变形较小。要使塑性材料破坏需消耗较大的能量,因此这种材料承受冲击的能力较好;因为材料抵抗冲击能力的大小决定于它能吸收多大的动能。此外,在结构安装时,常常要校正构件的不正确尺寸,塑性材料可以产生较大的变形而不破坏;脆性材料则往往会由此引起断裂。
如(a)所示有圆孔的拉杆,由塑性材料制成。当孔边的最大应力达到材料的屈服极限时,若再增加拉力,则该处应力不增加,而该截面上其他各点处的应力将逐渐增加至材料的屈服极限,使截面上的应力趋向平均(未考虑材料的强化),如(b)、(c)所示。这样,杆所能承受的最大荷载和无圆孔时相比,不会降低很多。但脆性材料由于没有屈服阶段,当孔边最大应力达到材料的强度极限时。局部就要开裂;若再增加拉力,裂纹就会扩展,并导致杆件断裂。
塑性材料固化是指以塑性材料为固化剂与危险废物按一定的配比,同时添加适量的催化剂和填料(骨料)进行搅拌混合,发生共聚合固化而将危险废物包容,形成具有一定机械强度和稳定性固化体的过程。依据所用塑性材料性质的不同可分为热固性材料固化和热塑性材料
固化。