
當外力超過材料的彈性之后,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
屈服強度的測定
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、屈服階段中力下降前的較大力FeH、不計初始瞬時效應(yīng)的較小力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,
上屈服強度計算公式:ReH=FeH/S0;FeH為屈服階段中力下降前的較大力;
下屈服強度計算公式:ReL=FeL/So;FeL為不計初始瞬時效應(yīng)時屈服階牡淖钚×ΑⅫ/p>
2:指針法
試驗時,當測力度盤的指針停止轉(zhuǎn)動的恒定力或者指針回轉(zhuǎn)前的較大力或者不計初始瞬時效應(yīng)的較小力,分別對應(yīng)著屈服強度、上屈服強度、下屈服強度。
上下屈服強度的判定:
1:屈服前的一個峰值應(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,舍去一個谷值應(yīng)力,取其余谷值中較小者為下屈服強度。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p度。如出現(xiàn)多個平臺且后者高于前者,取一個平臺應(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,以屈服強度為標準,規(guī)定許用應(yīng)力[σ]=σys/n,系數(shù)n一般取2或更大,對脆性材料,以抗拉強度為標準,規(guī)定許用應(yīng)力[σ]=σb/n,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。
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較常用的手段。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,
(資料來源于網(wǎng)絡(luò)-材料人)