了解試驗機做材料屈服強度相關問題

在了解材料屈服強度問題之前，我們先說說什么是拉伸試驗機？該儀器主要是用于材料的拉伸、彎曲、壓縮、剪切等試驗用，目的是判斷某產品質量是否達標。那么接下來我們要說的就是關于試驗機做材料屈服強度標準的相關知識。

1.工程上常用的屈服標準有三種：

1、比例極限 應力-應變曲線上符合線性關系的最高應力，國際上常采用σp表示，超過σp時即認為材料開始屈服。

2、彈性極限 試樣加載后再卸載，以不出現殘留的變形為標準，材料能夠彈性恢復的最高應力。國際上通常以σel表示。應力超過σel時即認為材料開始屈服。

3、屈服強度 以規定發生一定的殘留變形為標準，如通常以0.2%殘留變形的應力作為屈服強度，符號為σ0.2或σys。

2.影響屈服強度的內在因素有：

結合鍵、組織、結構、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合鍵的影響是根本性的。從組織結構的影響來看，可以有四種強化機制影響金屬材料的屈服強度，是：1）固溶強化；2）形變強化；3）沉淀強化和彌散強化；4）晶界和亞晶強化。沉淀強化和細晶強化是工業合金中提高材料屈服強度的常用的手段。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。

3.影響屈服強度的外在因素有：

溫度、應變速率、應力狀態。隨著溫度的降低與應變速率的增高,材料的屈服強度升高，尤其是體心立方金屬對溫度和應變速率特別敏感，這導致了鋼的低溫脆化。應力狀態的影響也很重要。雖然屈服強度是反映材料的內在性能的一個本質指標，但應力狀態不同，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。

4.屈服強度的工程意義

傳統的強度設計方法，對塑性材料，以屈服強度為標準，規定許用應力[σ]=σys/n，安全系數n一般取2或更大，對脆性材料，以抗拉強度為標準，規定許用應力[σ]=σb/n，安全系數n一般取6。

需要注意的是，按照傳統的強度設計方法，必然會導致片面追求材料的高屈服強度，但是隨著材料屈服強度的提高，材料的抗脆斷強度在降低，材料的脆斷危險性增加了。

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行為和工藝性能的大致度量。例如材料屈服強度增高，對應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的重要指標。

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