1. 弹性、塑性及强度

金属变形的三个阶段：金属在外力作用下的行为可由低碳钢的拉伸曲线全面地显示出来，可分为弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。图 1.16 为低碳钢的应力-应变曲线，由图可以看出，金属在外力作用下将会产生变形，当外加应力小于弹性极限σe时，金属只产生弹性变形，当应力大于弹性极限σe而低于抗拉强度极限σb时，金属除了产生弹性变形外，还产生塑性变形，当应力超过抗拉强度极限σb时，金属产生断裂。弹性变形、塑性变形的区别在于，当外力去除后，前者能恢复到原来的形状和尺寸，而后者只能恢复弹性变形，最终留下永久变形。

下面讨论一下在金属材料中常见的如图 1.16 所示的应力-应变曲线。

1) 应力与应变

在工程上常用的是名义应力和名义应变，其定义可表示如下：

式中l_f——最终的标距长度；

lo——原始的标距长度。

在拉伸时的真应力σ真及真应变ε真的值如下：

2) 弹性极限和弹性模量

由图1.16拉伸试验的应力-应变曲线可知,图中e点以下的直线线段代表材料的弹性变形阶段。在此范围内，应力与应变之间呈现如下关系：