1. 屈服標準
工程上常用的屈服標準有三種:
(1)比例極限 應(yīng)力-應(yīng)變曲線上符合線性關(guān)系的zui高應(yīng)力,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(xiàn)殘留的*變形為標準,,材料能夠*彈性恢復(fù)的zui高應(yīng)力,。上通常以σel表示。應(yīng)力超過σel時即認為材料開始屈服,。
(3)屈服強度 以規(guī)定發(fā)生一定的殘留變形為標準,,如通常以0.2%殘留變形的應(yīng)力作為屈服強度,符號為σ0.2或σys,。
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,這就是:(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(yè)合金中提高材料屈服強度的zui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,,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,。
3.屈服強度的工程意義
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,安全系數(shù)n一般取2或更大,,對脆性材料,,以抗拉強度為標準,規(guī)定許用應(yīng)力[σ]=σb/n,,安全系數(shù)n一般取6,。
需要注意的是,按照傳統(tǒng)的強度設(shè)計方法,,必然會導(dǎo)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(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*的重要指標,。
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