屈服強度的要點和影響因素

發(fā)布日期：2018-10-28 作者：點擊：

萬能試驗機

　　當(dāng)外力超過材料的彈性極限之后，此時材料會發(fā)生塑性變形，即卸載之后材料后保留部分殘余變形。當(dāng)外力繼續(xù)增加達到一定值之后，就會出現(xiàn)外力不增加或者減少而試樣仍然繼續(xù)伸長，表現(xiàn)在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上就是出現(xiàn)平臺或者鋸齒狀的峰谷，這種現(xiàn)象就稱之為屈服現(xiàn)象。處于平臺階段的力就是屈服力，試樣屈服時首次下降前的力稱為上屈服力，不計瞬時效應(yīng)的屈服階段的最小力稱為下屈服力。相應(yīng)的強度即為屈服強度、上屈服強度、下屈服強度。無明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料需測量其規(guī)定非比例延伸強度或規(guī)定殘余伸長應(yīng)力，而有明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料，則可以測量其屈服強度、上屈服強度、下屈服強度。一般而言，只測定下屈服強度。

　　通常測定上屈服強度及下屈服強度的方法有兩種：圖示法和指針法。

　　1：圖示法。

　　試驗時用自動記錄裝置繪制力-夾頭位移圖。要求力軸比例為每mm所代表的應(yīng)力一般小于10N/mm2，曲線至少要繪制到屈服階段結(jié)束點。在曲線上確定屈服平臺恒定的力Fe、屈服階段中力首次下降前的最大力FeH、不計初始瞬時效應(yīng)的最小力FeL。屈服強度、上屈服強度、下屈服強度可以按以下公式來計算：屈服強度計算公式：Re=Fe/S0;Fe為屈服時的恒定力，S0為原始橫截面積;上屈服強度計算公式：ReH=FeH/S0;FeH為屈服階段中力首次下降前的最大力;下屈服強度計算公式：ReL=FeL/So;FeL為不計初始瞬時效應(yīng)時屈服階段的最小力。

　　2：指針法

　　試驗時，當(dāng)測力度盤的指針首次停止轉(zhuǎn)動的恒定力或者指針首次回轉(zhuǎn)前的最大力或者不計初始瞬時效應(yīng)的最小力，分別對應(yīng)著屈服強度、上屈服強度、下屈服強度。

　　屈服強度的要點

　　上下屈服強度的判定：

　　1：屈服前的第一個峰值應(yīng)力判為上屈服強度，不管其后峰值應(yīng)力大小如何。

　　2：屈服階段中出現(xiàn)2個或2個以上的谷值應(yīng)力，舍去第一個谷值應(yīng)力，取其余谷值中最小者為下屈服強度。如果只有1個谷值應(yīng)力，則取為下屈服強度。

　　3：屈服階段出現(xiàn)平臺，平臺應(yīng)力判定為下屈服強度。如出現(xiàn)多個平臺且后者高于前者，取第一個平臺應(yīng)力為下屈服強度。

　　4：正確的判定結(jié)果是下屈服強度一定比上屈服強度低。

　　屈服強度的意義

　　傳統(tǒng)的強度設(shè)計方法，對塑性材料，以屈服強度為標(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，對脆性材料，以抗拉強度為標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定許用應(yīng)力[σ]=σb/n，安全系數(shù)n一般取6。

　　屈服強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。例如材料屈服強度增高，對應(yīng)力腐蝕和氫脆就敏感;材料屈服強度低，冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此，屈服強度是材料性能中不可缺少的重要指標(biāo)。

　　影響屈服強度的因素

　　影響屈服強度的內(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)的影響來看，可以有四種強化機制影響金屬材料的屈服強度，即固溶強化、形變強化、沉淀強化和彌散強化、晶界和亞晶強化。其中沉淀強化和細晶強化是工業(yè)合金中提高材料屈服強度的最常用的手段。在這幾種強化機制中，前三種機制在提高材料強度的同時，也降低了塑性，只有細化晶粒和亞晶，既能提高強度又能增加塑性。

　　影響屈服強度的外在因素有：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,材料的屈服強度升高，尤其是體心立方金屬對溫度和應(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。雖然屈服強度是反映材料的內(nèi)在性能的一個本質(zhì)指標(biāo)，但應(yīng)力狀態(tài)不同，屈服強度值也不同。我們通常所說的材料的屈服強度一般是指在單向拉伸時的屈服強度。

　　濟南鑫光試驗機制造有限公司成立于2002年,是一家專業(yè)生產(chǎn)、制造和銷售試驗機的企業(yè)，是國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)拉力試驗機的制造商和批發(fā)商。公司具有電子拉力試驗機，電子萬能試驗機，電液伺服萬能試驗機，液壓萬能試驗機，壓力機，彈簧試驗機，人造板試驗機等系列0.5級生產(chǎn)制造許可證和相關(guān)生產(chǎn)資質(zhì)，通過了ISO9001國際質(zhì)量體系認證和國家計量體系認證，榮獲了“濟南市第九屆消費者滿意單位”的稱號;是全國力值硬度計量技術(shù)委員會材料試驗機工作組理事成員，并參加起草了國標(biāo)號為JJF 1296.1-2011 《靜力單軸試驗機型式評價大綱第1部分：電子式萬能試驗機液壓萬能試驗機》國家計量技術(shù)規(guī)范，液壓萬能試驗機被評為“濟南市名牌產(chǎn)品”,鑫光商標(biāo)也被評為山東省著名商標(biāo)。