在了解材料屈服強(qiáng)度問(wèn)題之前，我們先說(shuō)說(shuō)什么是拉伸試驗(yàn)機(jī)？該儀器主要是用于材料的拉伸、彎曲、壓縮、剪切等試驗(yàn)用，目的是判斷某產(chǎn)品質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。那么接下來(lái)我們要說(shuō)的就是關(guān)于試驗(yàn)機(jī)做材料屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)知識(shí)。

1.工程上常用的屈服標(biāo)準(zhǔn)有三種：

1、比例極限 應(yīng)力-應(yīng)變曲線上符合線性關(guān)系的最高應(yīng)力，國(guó)際上常采用σp表示，超過(guò)σp時(shí)即認(rèn)為材料開(kāi)始屈服。

2、彈性極限 試樣加載后再卸載，以不出現(xiàn)殘留的變形為標(biāo)準(zhǔn)，材料能夠彈性恢復(fù)的最高應(yīng)力。國(guó)際上通常以σel表示。應(yīng)力超過(guò)σel時(shí)即認(rèn)為材料開(kāi)始屈服。

3、屈服強(qiáng)度 以規(guī)定發(fā)生一定的殘留變形為標(biāo)準(zhǔn)，如通常以0.2%殘留變形的應(yīng)力作為屈服強(qiáng)度，符號(hào)為σ0.2或σys。

2.影響屈服強(qiáng)度的內(nèi)在因素有：

結(jié)合鍵、組織、結(jié)構(gòu)、原子本性。如將金屬的屈服強(qiáng)度與陶瓷、高分子材料比較可看出結(jié)合鍵的影響是根本性的。從組織結(jié)構(gòu)的影響來(lái)看，可以有四種強(qiáng)化機(jī)制影響金屬材料的屈服強(qiáng)度，是：1）固溶強(qiáng)化；2）形變強(qiáng)化；3）沉淀強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化；4）晶界和亞晶強(qiáng)化。沉淀強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化是工業(yè)合金中提高材料屈服強(qiáng)度的常用的手段。在這幾種強(qiáng)化機(jī)制中，前三種機(jī)制在提高材料強(qiáng)度的同時(shí)，也降低了塑性，只有細(xì)化晶粒和亞晶，既能提高強(qiáng)度又能增加塑性。

3.影響屈服強(qiáng)度的外在因素有：

溫度、應(yīng)變速率、應(yīng)力狀態(tài)。隨著溫度的降低與應(yīng)變速率的增高,材料的屈服強(qiáng)度升高，尤其是體心立方金屬對(duì)溫度和應(yīng)變速率特別敏感，這導(dǎo)致了鋼的低溫脆化。應(yīng)力狀態(tài)的影響也很重要。雖然屈服強(qiáng)度是反映材料的內(nèi)在性能的一個(gè)本質(zhì)指標(biāo)，但應(yīng)力狀態(tài)不同，屈服強(qiáng)度值也不同。我們通常所說(shuō)的材料的屈服強(qiáng)度一般是指在單向拉伸時(shí)的屈服強(qiáng)度。

4.屈服強(qiáng)度的工程意義

傳統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法，對(duì)塑性材料，以屈服強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定許用應(yīng)力[σ]=σys/n，安全系數(shù)n一般取2或更大，對(duì)脆性材料，以抗拉強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定許用應(yīng)力[σ]=σb/n，安全系數(shù)n一般取6。

需要注意的是，按照傳統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法，必然會(huì)導(dǎo)致片面追求材料的高屈服強(qiáng)度，但是隨著材料屈服強(qiáng)度的提高，材料的抗脆斷強(qiáng)度在降低，材料的脆斷危險(xiǎn)性增加了。

屈服強(qiáng)度不僅有直接的使用意義，在工程上也是材料的某些力學(xué)行為和工藝性能的大致度量。例如材料屈服強(qiáng)度增高，對(duì)應(yīng)力腐蝕和氫脆就敏感；材料屈服強(qiáng)度低，冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此，屈服強(qiáng)度是材料性能中的重要指標(biāo)。

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