包辛格效應

在金屬塑性加工過程中正向載入引起的塑性應變強化導致金屬材料在隨後的反向載入過程中呈現塑性應變軟化（屈服極限降低）的現象。這一現象是包辛格(J．Bauschinger)於1886年在金屬材料的力學性能實驗中發現的。當將金屬材料先拉伸到塑性變形階段後卸載至零，再反向載入，即進行壓縮變形時，材料的壓縮屈服極限(σs)比原始態（即未經預先拉伸塑性變形而直接進行壓縮）的屈服極限(σs)明顯要低（指絕對值）。若先進行壓縮使材料發生塑性變形，卸載至零後再拉伸時，材料的拉伸屈服極限同樣是降低的。

基本介紹

• 中文名：包辛格效應
• 外文名：Bauschinger effect
• 特性：使材料具有明顯的各向異性
• 原因：與位錯塞積群的反向易滑移有關

原理

在金屬單晶體材料中不出現包辛格效應，所以一般認為，它是由多晶體材料晶界間的殘餘應力引起的。包辛格效應可用[包辛格效應示意圖]中的曲線來說明。σ和ε分別表示應力和應變。具有強化性質的材料受拉且拉應力超過屈服極限（A點）後，材料進入強化階段（AD段）。若在B點卸載，則再受拉時，拉伸屈服極限由沒有塑性變形時的A點的值提高到B點的值。若在卸載後反向載入，則壓縮屈服極限的絕對值由沒有塑性變形時的A′點的值降低到B′點的值。圖中OACC′線是對應更大塑性變形的載入-卸載-反向載入路徑，其中與C和C′點對應的值分別為新的拉伸屈服極限和壓縮屈服極限。包辛格效應使材料具有各向異性性質。若一個方向屈服極限提高的值和相反方向降低的值相等，則稱為理想包辛格效應。

特性

包辛格效應使材料具有明顯的各向異性，使金屬材料塑性加工過程的力學分析複雜化。為使問題簡單，易於進行力學分析，在塑性加工的力學分析中，通常對包辛格效應不予考慮。但對於具有往復載入卸載再載入的變形過程，有反向塑性變形的問題則應予考慮。