金屬材料屈服強度應(yīng)該怎么測,？
屈服強度是金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時的屈服極限，也就是抵抗微量塑性變形的應(yīng)力,。對于無明顯屈服現(xiàn)象出現(xiàn)的金屬材料,，規(guī)定以產(chǎn)生0.2%殘余變形的應(yīng)力值作為其屈服極限,，稱為條件屈服極限或屈服強度。
大于屈服強度的外力作用,，將會使零件永久失效,，無法恢復(fù)。如低碳鋼的屈服極限為207MPa,，當(dāng)大于此極限的外力作用之下,，零件將會產(chǎn)生永久變形，小于這個的,，零件還會恢復(fù)原來的樣子,。
（1）對于屈服現(xiàn)象明顯的材料，屈服強度就是屈服點的應(yīng)力（屈服值）,；
（2）對于屈服現(xiàn)象不明顯的材料,，與應(yīng)力-應(yīng)變的直線關(guān)系的極限偏差達到規(guī)定值（通常為0.2%的原始標(biāo)距）時的應(yīng)力。通常用作固體材料力學(xué)機械性質(zhì)的評價指標(biāo),，是材料的實際使用極限,。因為在應(yīng)力超過材料屈服極限后產(chǎn)生頸縮，應(yīng)變增大,，使材料破壞,，不能正常使用。
當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限后,，進入屈服階段后,，變形增加較快，此時除了產(chǎn)生彈性變形外,，還產(chǎn)生部分塑性變形,。當(dāng)應(yīng)力達到b點后，塑性應(yīng)變急劇增加,，應(yīng)力應(yīng)變出現(xiàn)微小波動,，這種現(xiàn)象稱為屈服。
這一階段的最大,、最小應(yīng)力分別稱為上屈服點和下屈服點,。由于下屈服點的數(shù)值較為穩(wěn)定，因此以它作為材料抗力的指標(biāo),，稱為屈服點或屈服強度(ReL或Rp0.2),。
有些鋼材(如高碳鋼)無明顯的屈服現(xiàn)象，通常以發(fā)生微量的塑性變形(0.2%)時的應(yīng)力作為該鋼材的屈服強度,，稱為條件屈服強度,。
屈服強度類型
（1）銀文屈服：銀紋現(xiàn)象與應(yīng)力發(fā)白。（2）剪切屈服。
屈服強度測定
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、屈服階段中力首次下降前的最大力Feh或者不到初始瞬時效應(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/So,；Fe為屈服時的恒定力,。
上屈服強度計算公式：Reh=Feh/So；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為不到初始瞬時效應(yīng)的最小力FeL。
（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)前的最大力或者不到初始瞬時效應(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。
標(biāo)準(zhǔn)
比例極限應(yīng)力-應(yīng)變曲線上符合線性關(guān)系的最高應(yīng)力,，國際上常采用σp表示,，超過σp時即認為材料開始屈服。建設(shè)工程上常用的屈服標(biāo)準(zhǔn)有三種,。
彈性極限試樣加載后再卸載,，以不出現(xiàn)殘留的永久變形為標(biāo)準(zhǔn)，材料能夠完全彈性恢復(fù)的最高應(yīng)力,。國際上通常以ReL表示,。應(yīng)力超過ReL時即認為材料開始屈服。
屈服強度以規(guī)定發(fā)生一定的殘留變形為標(biāo)準(zhǔn),，如通常以0.2%殘留變形的應(yīng)力作為屈服強度,，符號為Rp0.2。
影響因素
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,，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,。
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(biāo)準(zhǔn),，規(guī)定許用應(yīng)力[σ]=σys/n，安全系數(shù)n因場合不同可從1.1到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,。
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不可缺少的重要指標(biāo)。
