屈服強(qiáng)度的意義及其測(cè)試方法
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2021-01-19 瀏覽：
一般材料在做拉伸試驗(yàn)的時(shí)候，數(shù)據(jù)報(bào)告一欄中，很多都要求有屈服強(qiáng)度一項(xiàng)，那么是所有材料都需要做屈服強(qiáng)度嗎，屈服強(qiáng)度直接在拉伸試驗(yàn)中有什么意義，我們應(yīng)該如何去求取，本文天氏庫(kù)力小編便來(lái)為大家詳細(xì)介紹一下。
什么是屈服強(qiáng)度呢?屈服強(qiáng)度僅針對(duì)具有彈性材料而言，無(wú)彈性的材料沒(méi)有屈服強(qiáng)度。比如各類金屬材料、塑料、橡膠等等，都有彈性，都有屈服強(qiáng)度。而玻璃、陶瓷、磚石等等，一般沒(méi)有彈性，這類材料就算有彈性，也微乎其微，所以，沒(méi)有屈服強(qiáng)度一說(shuō)。
屈服強(qiáng)度指材料在出現(xiàn)屈服現(xiàn)象時(shí)所能承受的最大應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限后，變形增加較快，此時(shí)除了產(chǎn)生彈性變形外，還產(chǎn)生部分塑性變形。有些鋼材(如高碳鋼)無(wú)明顯的屈服現(xiàn)象，通常以發(fā)生微量的塑性變形(0.2%)時(shí)的應(yīng)力作為該鋼材的屈服強(qiáng)度，稱為條件屈服強(qiáng)度，而這個(gè)造成兩種形變的的臨界點(diǎn)的強(qiáng)度，就是材料的屈服強(qiáng)度。對(duì)應(yīng)施加的拉力而言，這個(gè)臨界點(diǎn)的拉力值，叫屈服點(diǎn)。
應(yīng)力和應(yīng)變曲線
材料在外力作用下，發(fā)生彈性形變，遵循胡克定律。什么叫彈性形變呢？就是外力消除，材料會(huì)恢復(fù)原來(lái)的尺寸和形狀。當(dāng)外力繼續(xù)增大，到一定的數(shù)值之后，材料會(huì)進(jìn)入塑性形變期。材料一旦進(jìn)入塑性形變，當(dāng)外力，材料的原尺寸和形狀不可恢復(fù)！而這個(gè)造成兩種形變的的臨界點(diǎn)的強(qiáng)度，就是材料的屈服強(qiáng)度！對(duì)應(yīng)施加的拉力而言，這個(gè)臨界點(diǎn)的拉力值，叫屈服點(diǎn)。從晶體角度來(lái)說(shuō)，只有拉力超過(guò)屈服點(diǎn)，材料的晶體結(jié)合才開(kāi)始被破壞！材料的破壞，是從屈服點(diǎn)就已經(jīng)開(kāi)始，而不是從斷裂的時(shí)候開(kāi)始的！
在做拉伸試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限后，變形增加較快，此時(shí)除了產(chǎn)生彈性變形外，還產(chǎn)生部分塑性變形。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到B點(diǎn)后，塑性應(yīng)急劇增加，曲線出現(xiàn)一個(gè)波動(dòng)的小平臺(tái)，這種現(xiàn)象稱為屈服。這一階段的最大、最小應(yīng)力分別稱為上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)。由于下屈服點(diǎn)的數(shù)值較為穩(wěn)定，因此以它作為材料抗力的指標(biāo)，稱為屈服點(diǎn)或屈服強(qiáng)度。
屈服強(qiáng)度對(duì)于材料本身有哪些意義？
屈服強(qiáng)度通常用作固體材料力學(xué)機(jī)械性質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，是材料的實(shí)際使用極限。因?yàn)樵趹?yīng)力超過(guò)材料屈服極限后產(chǎn)生塑性變形，應(yīng)變?cè)龃螅霈F(xiàn)頸縮現(xiàn)象，使材料失效，不能正常使用。
屈服強(qiáng)度如何去測(cè)試求取？
屈服強(qiáng)度是拉伸試驗(yàn)測(cè)出來(lái)的，所以，我們一般使用拉力試驗(yàn)機(jī)對(duì)材料進(jìn)行拉伸測(cè)試，有明顯屈服的材料可以直接在拉伸過(guò)程中得到屈服強(qiáng)度（應(yīng)力-應(yīng)變曲線中可找到明顯的屈服點(diǎn)），無(wú)明顯屈服的材料，需要在拉伸的過(guò)程中配合引伸計(jì)（這里指的是小變形引伸計(jì)）來(lái)測(cè)試，得到精準(zhǔn)的屈服值（即條件屈服）。如果引伸計(jì)也無(wú)法識(shí)別的屈服，這時(shí)候需要用到RP0.2來(lái)計(jì)算屈服強(qiáng)度，即應(yīng)力-應(yīng)變的直線關(guān)系的極限偏差達(dá)到規(guī)定值（通常為材料發(fā)生0.2%延伸率）時(shí)的應(yīng)力，稱條件屈服強(qiáng)度。兩種屈服情況如下圖曲線所示：
明顯屈服和條件屈服曲線
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