金属的塑性变形：切应力引起的超弹性探测

金属在外力作用下，当超过弹性极限后就开始塑性变形。和弹性变形相比，塑性变形是一种不可逆变形。随着外力增加其塑性变形量也增加，当达到断裂时，塑性变形量达极限值。塑性是表征材料塑性变形能力的一种性能指标，一般用断裂时最大相对塑性变形量表示，如拉伸试样的断后伸长率A或断面收缩率Z。根据材料和试验条件的不同，金属的塑性可达百分之几至几十，超塑性可达100%～1000%。因此金属的塑性变形量远远大于金属的弹性变形量。

一般来说，金属的塑性变形是由切应力引起的，因为只有切应力才能使晶体产生滑移或孪生变形。

金属的塑性变形阶段除了塑性变形本身外，还伴随有弹性变形和形变强化，因此其应力_-应变关系不再是简单的直线关系，而是呈现出复杂的曲线关系。对于常见的塑性材料，在拉伸均匀塑性变形阶段应力和应变的关系为σ=Keⁿ。这样的应力-应变曲线称为真实应力-应变曲线，其任一点的应力σ称为真实应力。

在一般温度下，金属的塑性变形主要取决于应力，可不考虑温度和时间的影响。但在高温、长时间加载条件下，塑性变形除了取决于应力外，还和温度及时间有关。因此金属塑性变形是取决于应力、温度和时间（或形变速度）的一个综合表现，尤其是在高温下显得更为突出。(www.xing528.com)

金属塑性变形时所表现的各种力学性能指标，既受材料成分、组织的影响，又与温度、加载速度、应力状态和环境介质相关。

另外，金属塑性变形时还会引起形变强化、内应力以及一些物理性能的变化，如密度降低，电阻和矫顽力增加等。

综上所述，塑性变形与弹性变形相比其行为更加复杂，具有如变形的不可逆性、变形曲线的非线性、大变形、高温时间效应等特点。