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塑性(そせい、plasticity)は、力を加えて変形させたとき、永久変形を生じる物質の性質のことを指す。延性と展性がある。荷重を完全に除いた後に残るひずみ(伸び、縮みのこと)を永久ひずみあるいは残留ひずみという。

金属材料の展性および延性についての明確な定義はないが、実用的には、次のように考えられている。

金属材料の機械的性質を調べる代表的な方法として、引張試験がある。

この際、得られる特性値として、次のようなものがある。

・ 強さの指標 - 降伏点、引張強さ

・ しなやかさの指標 - 伸び、絞り

格別の規定はないが、「伸び」は延性の、「絞り」は展性の、指標とみなされる事がある。

「伸び」の定義は次の通りである。

・ 引っ張る前の試験片に標点を二つ描き、2標点間の距離 (L0) を測定しておく。

・ 引張破断後に、試験片をつき合わせて、2標点間の距離 (L1) を測定する。

・ この時、「伸び(単位は%)」は、100×(L1 - L0)/L0 である。

伸びは、金属材料の加工硬化特性と関係がある。加工硬化傾向が大きいと、伸びが大きくなる傾向がある。縮めた場合は100×(L0 - L1)/L0 で圧縮ひずみが求められる。材料力学では普通、「伸び」を正にするが、土のような引張力に抵抗しない材料においては「圧縮」を正にする。

「絞り」の定義は次の通りである。

・ 引っ張る前の試験片の断面積をS0、引張破断後の試験片の破断部(最もくびれている部分)の断面積をS1とする。

・ この時、絞り(単位は%)は 100×(S0 - S1)/S0 である。

引張試験では金属材料中の微少欠陥(たとえば非金属介在物)が起点となって微少空隙が発生し、それが発達して破断に至る。「絞り」が大きいという事は、破断するまでに、細くくびれるという事である。したがって加工限界が大きい事の指標と考えられる。

金は展性、延性の大きな金属の代表的なものの一つ(→金箔)。

◆ 関連項目

・ レオロジー

・ 弾性

・ 脆性

・ 塑性加工

・ 超塑性

・ 降伏

・ 応力

・ ひずみ

・ ヤング率

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