1、抗拉强度和屈服强度抗拉强度抗 拉 强 度 ( tensile strength)抗 拉 强 度 ( b) 指 材 料 在 拉 断 前 承 受 最 大 应 力 值 。当 钢 材 屈 服 到 一 定 程 度 后 , 由 于 内 部 晶 粒 重 新 排 列 , 其 抵 抗 变 形 能 力 又 重 新 提 高 , 此 时 变形 虽 然 发 展 很 快 , 但 却 只 能 随 着 应 力 的 提 高 而 提 高 , 直 至 应 力 达 最 大 值 。 此 后 , 钢 材 抵 抗 变形 的 能 力 明 显 降 低 , 并 在 最 薄 弱 处 发 生 较 大 的 塑 性 变 形 , 此 处 试 件 截 面
2、迅 速 缩 小 , 出 现 颈 缩 现 象 ,直 至 断 裂 破 坏 。 钢 材 受 拉 断 裂 前 的 最 大 应 力 值 称 为 强 度 极 限 或 抗 拉 强 度 。 单 位 :kn/mm ( 单 位 面 积 承 受 的 公 斤 力 )抗 拉 强 度 : extensional rigidity.抗 拉 强 度 =Eh, 其 中 E 为 杨 氏 模 量 , h 为 材 料 厚 度 目 前 国 内 测 量 抗 拉 强 度 比 较 普 遍 的 方 法 是 采 用 万 能 材 料 试 验 机 等 来 进 行 材 料 抗 拉 /压 强 度的 测 定 !拉伸强度拉 伸 强 度 ( tensile
3、strength) 是 指 材 料 产 生 最 大 均 匀 塑 性 变 形 的 应 力 。( 1) 在 拉 伸 试 验 中 , 试 样 直 至 断 裂 为 止 所 受 的 最 大 拉 伸 应 力 即 为 拉 伸 强 度 , 其 结 果 以MPa 表 示 。 有 些 错 误 的 称 之 为 抗 张 强 度 、 抗 拉 强 度 等 。( 2) 用 仪 器 测 试 样 拉 伸 强 度 时 , 可 以 一 并 获 得 拉 伸 断 裂 应 力 、 拉 伸 屈 服 应 力 、 断 裂 伸 长 率等 数 据 。( 3) 拉 伸 强 度 的 计 算 :t = p /( bd)式 中 , t 为 拉 伸 强 度
4、 ( MPa) ; p 为 最 大 负 荷 ( N) ; b 为 试 样 宽 度 ( mm) ; d 为 试 样 厚 度( mm) 。注 意 : 计 算 时 采 用 的 面 积 是 断 裂 处 试 样 的 原 始 截 面 积 , 而 不 是 断 裂 后 端 口 截 面 积 。屈服强度材 料 拉 伸 的 应 力 -应 变 曲 线yield strength是 材 料 屈 服 的 临 界 应 力 值 。( 1) 对 于 屈 服 现 象 明 显 的 材 料 , 屈 服 强 度 就 是 在 屈 服 点 在 应 力 ( 屈 服 值 ) ; ( 2) 对 于 屈服 现 象 不 明 显 的 材 料 , 与
5、应 力 -应 变 的 直 线 关 系 的 极 限 偏 差 达 到 规 定 值 ( 通 常 为 0.2%的 永 久 形变 ) 时 的 应 力 。 通 常 用 作 固 体 材 料 力 学 机 械 性 能 的 评 价 指 标 , 是 材 料 的 实 际 使 用 极 限 。 因 为 材 料屈 服 后 产 生 颈 缩 , 应 变 增 大 , 使 材 料 失 去 了 原 有 功 能 。当 应 力 超 过 弹 性 极 限 后 , 变 形 增 加 较 快 , 此 时 除 了 产 生 弹 性 变 形 外 , 还 产 生 部 分 塑 性 变形 。 当 应 力 达 到 B 点 后 , 塑 性 应 变 急 剧 增 加
6、 , 曲 线 出 现 一 个 波 动 的 小 平 台 , 这 种 现 象 称 为 屈服 。 这 一 阶 段 的 最 大 、 最 小 应 力 分 别 称 为 上 屈 服 点 和 下 屈 服 点 。 由 于 下 屈 服 点 的 数 值 较 为 稳 定 ,因 此 以 它 作 为 材 料 抗 力 的 指 标 , 称 为 屈 服 点 或 屈 服 强 度 ( s 或 0.2) 。有 些 钢 材 ( 如 高 碳 钢 ) 无 明 显 的 屈 服 现 象 , 通 常 以 发 生 微 量 的 塑 性 变 形 ( 0.2 ) 时 的 应力 作 为 该 钢 材 的 屈 服 强 度 , 称 为 条 件 屈 服 强 度
7、( yield strength) 。首 先 解 释 一 下 材 料 受 力 变 形 。 材 料 的 变 形 分 为 弹 性 变 形 ( 外 力 撤 销 可 以 恢 复 原 来 形 状 ) 和 塑性 变 形 ( 外 力 撤 销 不 能 恢 复 原 来 形 状 , 形 状 发 生 变 化 )屈服强度和屈服点相对应,屈服点是指金属发生塑性变形的那一点,所对应的强度成为屈服强度。许用应力指机械零件在使用时为了安全起见,用屈服应力除以一个安全系数。抗拉强度指材料抵抗外力的能力,一般拉伸实验时拉断时候的强度。换算关系为:许用应力=屈服强度/安全系数拉压试验多用 屈服强度和抗拉强度与温度有很大关系,一般温
8、度升高,材料强度降低抗拉强度:当钢材屈服到一定程度后,由于内部晶粒重新排列,其抵抗变形能力又重新提高,此时变形虽然发展很快,但却只能随着应力的提高而提高,直至应力达最大值。此后,钢材抵抗变形的能力明显降低,并在最薄弱处发生较大的塑性变形,此处试件截面迅速缩小,出现颈缩现象,直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值(b 点对应值)称为强度极限或抗拉强度屈服强度:当应力超过弹性极限后,变形增加较快,此时除了产生弹性变形外,还产生部分塑性变形。当应力达到 B 点后,塑性应变急剧增加,曲线出现一个波动的小平台,这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定,因此以它作为材料抗力的指标,称为屈服点或屈服强度