當外力超過(guò)材料的彈性極限之後(hòu),此時材料會發生塑性變形,即卸載之(zhī)後材料(liào)後保留部分(fèn)殘餘變形。當外力繼續增加達到一定值之後,就會出現外力不增加或者減(jiǎn)少而試樣仍然繼續伸長,表現在應力-應變曲線上就是出現(xiàn)平台或者鋸齒(chǐ)狀的峰谷(gǔ),這(zhè)種現象就稱之為屈服現象。處于平台階段的力就是屈服力,試樣屈服時首次下降前的力稱為上(shàng)屈服力,不計瞬時效應的屈服階段的較小力稱為下屈服力。相應的強度即為屈服強度、上(shàng)屈服強度、下屈服強(qiáng)度。無明顯(xiǎn)屈服現象(xiàng)的(de)金屬材料需測量(liàng)其規定非比例延伸強度或規定殘餘伸長應力,而(ér)有明顯屈服現象的金屬材料,則可(kě)以測(cè)量其屈服強度、上屈(qū)服強度、下屈服強度。一般而言(yán),隻測定下屈服(fú)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(zhǐ)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(lì)軸比例(lì)為每mm所代表(biǎo)的應力一般小于10N/mm2,曲(qǔ)線至少要繪制到屈服階段結束點。在曲(qǔ)線上确定屈服平台恒定的力Fe、屈服階段中力(lì)首次下降前的較大力FeH、不計初始瞬(shùn)時效應的較小力FeL。屈(qū)服強度、上屈服強度(dù)、下屈服強度可以按(àn)以下(xià)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,S0為原始橫截面積;上屈(qū)服強度計算公式:ReH=FeH/S0;FeH為(wéi)屈服階段中力首次下降前的較大力;下屈服強度計算公式:ReL=FeL/So;FeL為不計初始瞬時效應時屈服階段的較小力。
2、指針法
試驗時,當測力度盤的指針首次停止轉動的恒定力或者指針(zhēn)首次回轉前的較大力或者不(bú)計初始瞬時效應的較(jiào)小力,分别對應(yīng)着屈服(fú)強度、上屈服強度、下屈服強度(dù)。
屈服強度的要點
上下屈服強度的判定(dìng):
1:屈服(fú)前的第一個峰值應力判為上屈服強度,不管(guǎn)其後峰值應力(lì)大小如何。
2:屈服(fú)階段中出現2個或2個(gè)以上的谷值應力,舍去第一個谷值應力,取(qǔ)其餘谷值中較小者為下屈服強度。如果隻有1個谷值應力,則取為下屈服強度。
3:屈(qū)服階段出(chū)現平台(tái),平台應力判(pàn)定為下屈服強度。如出現多個平台且(qiě)後者高于前者,取第一個平台(tái)應力為下屈服強度。
4:正确(què)的判定結果是下屈服強度一定比(bǐ)上屈服強度低。
屈服強度的意義
傳(chuán)統的強度設計方法,對塑性材料,以(yǐ)屈服強度(dù)為标準(zhǔn),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(liào),以抗(kàng)拉強(qiáng)度為标準,規定許用應力[σ]=σb/n,安全(quán)系數n一般取(qǔ)6。
屈服強度不僅有(yǒu)直接的使用意義,在工程上也(yě)是材料的某些力學行為和工藝性能的大緻度量。例如材料(liào)屈服強度增高,對應力腐蝕和氫脆就(jiù)敏(mǐn)感;材料屈(qū)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标。
影響屈(qū)服強度的(de)因素
影響屈服強度(dù)的内在因(yīn)素有(yǒu):結合鍵、組織、結構、原子本性。如将金屬的屈服強度(dù)與陶(táo)瓷、高分子材料比較(jiào)可看出(chū)結合鍵的影響是(shì)根本性的(de)。從組(zǔ)織結構的(de)影響來看,可以有四種強化機(jī)制影(yǐng)響金屬材料的屈(qū)服強度(dù),即固溶(róng)強化、形變強化、沉澱強化和彌散強化、晶界(jiè) 和亞晶強化。其中沉澱(diàn)強化和細晶強化是工業合金中提高(gāo)材料屈服(fú)強度的較常用的(de)手段。在這幾種強化機制中,前三(sān)種機制在提高材(cái)料(liào)強度的同時,也降低(dī)了塑性,隻有細化晶粒和亞(yà)晶(jīng),既能提高強度又能增加塑性。
影響屈(qū)服強度的外(wài)在因素有:溫度、應變速率、應力狀态。随着溫度的降低與應變速率的增高,材料的屈服強(qiáng)度升高,尤其(qí)是體心立方金屬對溫度和應(yīng)變速率特别敏感,這導緻了鋼的低溫(wēn)脆化。應力狀态的影響(xiǎng)也(yě)很重要。雖然屈服強(qiáng)度是反映材料的内在性能的一個本質指标,但應力狀态(tài)不同,屈服(fú)強度值也不同。我們(men)通常所說的材料的屈服強度一般是指在單向(xiàng)拉(lā)伸時的屈服強度(dù)。
屈服強度的要點和影響因素(sù)有哪些?
文章來(lái)源:凱鐳迪 發布時間(jiān):2018-10-18 10:07 點擊: 次