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金属材料上屈服强度/下屈服强度/规定非比例延伸强度

更新时间:2017-10-18  浏览次数:

金属拉伸过程中,试样会因受外力产生变形,试样的变形分为弹性变形(外力撤销后试样可恢复原来形状)和塑性变形(外力撤销后不能恢复原来形状,试样的形状发生变化);
      
以钢带举例:
弹性变形:在钢带能承受的范围内施加越大的拉力,钢带的长度就越长;
            在此过程内,只要撤销拉力,钢带可以恢复原来的自由长度;
塑性变形:当钢带施加的拉力超过其极限时,弹簧虽然仍会被拉长,但撤销外力后,钢带不会恢复到原先的自由长度;
注:根据胡克定律——胡克定律是力学基本定律之一。适用于一切固体材料的弹性定律,它指出:在弹性限度内,物体的形变跟引起形变的外力成正比。这个定律是英国科学家胡克发现的,所以叫做胡克定律。


屈服强度:当材料所受力超过其弹性极限后,变形增加较快,此时除了产生弹性变形外,还产生部分塑性变形。
       当应力达到一个值后,塑性应变急剧增加,曲线出现一个波动的小平台,这种现象称为屈服。
       这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。
       由于下屈服点的数值较为稳定,因此以它作为材料抗力的指标,称为屈服点或屈服强度。
       因此,通俗意义的屈服强度在不特别指明的时候,都是指下屈服强度;

拉伸强度:拉伸强度是指材料在拉伸应力下产生最大均匀塑性变形的应力值,也叫最大抗拉强度

      屈服强度与抗拉强度的作用:
       比如现在要设计一根拉杆,其设计的最大拉力应该参考屈服强度,而不是拉伸强度; 
      屈服强度、拉伸(最大抗拉)强度是材料的特性,或者说是同样成份的材料的共性;
      就像提起辣椒,一般都会想到辣椒是辣的,虽然有一些品种的辣椒根本不辣;
      比如,一般的螺纹钢的室温拉伸曲线都会有明显的屈服平台,也许个别的试样没有屈服平台,这只能说是这跟试样在生产时的工艺导致;
      只有试验曲线有明显屈服平台的时候,才有上屈服、下屈服之分,很多铝、铝合金、不锈钢等材料的室温拉伸试验曲线根本没有屈服平台,这个时候,如果需要一个参数替代(下)屈服强度来评定材料的力学性能怎么办呢?
       这个时候,国际通用的方式就是人为规定了一个参数——规定非比例延伸强度(Rp0.2)来替代屈服强度评测材料力学性能。