對于大多數(shù)金屬材料，彈性變形區(qū)域相對較小。在某一點(diǎn)上，應(yīng)變將不再與施加的應(yīng)力成比例。

  在這一點(diǎn)上，與鄰接的初始原子間的鍵合開始破裂并用一組新的原子進(jìn)行改造。當(dāng)這種情況發(fā)生時，應(yīng)力被卸除后材料將不再恢復(fù)到原來的形式，即變形是長久的和不可恢復(fù)的。這時材料進(jìn)入了被稱為塑性變形的區(qū)域。沉淀硬化不銹鋼塑性變形示意圖如圖1所示。

圖1  塑性變形示意圖

  實(shí)際上，很難確定材料從彈性區(qū)域移動到塑性區(qū)域的確切點(diǎn)。如下圖2所示，繪制了0.002應(yīng)變的平行線。在該線截斷應(yīng)力-應(yīng)變曲線的情況下，將屈服的應(yīng)力確定為屈服強(qiáng)度。屈服強(qiáng)度等于發(fā)生明顯塑性變形的應(yīng)力。

圖2  應(yīng)力-應(yīng)變曲線(沉淀硬化不銹鋼)

  對于許多材料，應(yīng)力-應(yīng)變曲線看起來類似于下圖3所示的曲線。當(dāng)應(yīng)力從零增加時，應(yīng)變線性增加，直到在屈服強(qiáng)度開始偏離線性。

  繼續(xù)增加應(yīng)力，曲線達(dá)到*大值，在該點(diǎn)處，曲線向下向斷裂點(diǎn)彎曲。*大值對應(yīng)于抗拉強(qiáng)度，這是曲線的*大應(yīng)力值，由圖中的M表示。斷裂點(diǎn)是材料*終斷裂的點(diǎn)，由圖中的F表示。

圖3  工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線

一個典型的應(yīng)力-應(yīng)變測試裝置如圖所示，以及測試裝置的圖表和拉伸試樣的典型幾何形狀。在拉伸試驗(yàn)期間，樣品被緩慢拉動，同時記錄長度和施加的力的變化。使用原始長度和表面積可以產(chǎn)生應(yīng)力-應(yīng)變圖，測試裝置如圖4所示。