什么是屈服強(qiáng)度？

屈服強(qiáng)度是指可以在材料中產(chǎn)生的最大應(yīng)力的指示，而不會(huì)引起塑性變形。它是材料表現(xiàn)出變形的應(yīng)力，是彈性極限的實(shí)際近似值。

在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，屈服強(qiáng)度非常重要。例如，在設(shè)計(jì)組件時(shí)，它必須支撐使用過程中產(chǎn)生的力，并且組件不得在可塑性上變形。換句話說，應(yīng)該選擇具有足夠屈服強(qiáng)度的材料。

由于它表示在不引起變形的情況下可以施加的力的上限，因此屈服強(qiáng)度通常用于計(jì)算機(jī)械零件中的最大允許載荷。對(duì)于各種材料，已經(jīng)建立了各種屈服標(biāo)準(zhǔn)。

然而，當(dāng)材料受到應(yīng)力時(shí)，它會(huì)以可以恢復(fù)的方式變形。材料的屈服強(qiáng)度是應(yīng)力，其變形后變?yōu)樗苄浴Ｈ魏斡纱笥谇?qiáng)度的應(yīng)力引起的變形都是不可逆的。由于彈性變形的線性，屈服強(qiáng)度也稱為無偏差可以達(dá)到的最大應(yīng)力。應(yīng)力和應(yīng)變成比例關(guān)系。在此點(diǎn)之后可以觀察到寬變形，而施加的載荷幾乎沒有增加。屈服強(qiáng)度以 N/m2 或帕斯卡表示。

在設(shè)計(jì)組件時(shí)，了解材料的屈服強(qiáng)度非常重要，因?yàn)樗ǔ１硎究梢允┘拥妮d荷的上限。屈服強(qiáng)度對(duì)于控制許多材料的生產(chǎn)技術(shù)非常重要，例如鍛造，軋制或壓制。

拉伸試驗(yàn)用于評(píng)估材料的屈服強(qiáng)度。測(cè)試結(jié)果繪制在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上。材料的屈服強(qiáng)度是應(yīng)力-應(yīng)變曲線偏離比例的應(yīng)力。

在設(shè)計(jì)應(yīng)用中，屈服強(qiáng)度通常用作可施加到材料上的允許應(yīng)力的上限。在需要高應(yīng)力和高載荷下保持精確尺寸公差的材料應(yīng)用中，這一點(diǎn)尤其重要。通過改變位錯(cuò)密度、雜質(zhì)水平和晶粒尺寸（在結(jié)晶材料中），可以微調(diào)材料的屈服強(qiáng)度。對(duì)于沒有明確屈服點(diǎn)的材料，屈服強(qiáng)度通常表示為產(chǎn)生原始尺寸0.2%的變形的應(yīng)力，稱為0.2%屈服應(yīng)力。

屈服強(qiáng)度的值在結(jié)構(gòu)的構(gòu)造中很重要，使得結(jié)構(gòu)能夠在正常工況下在彈性區(qū)域中發(fā)揮作用。然而，當(dāng)面對(duì)意外的沖擊載荷（如爆炸，火災(zāi)或自然災(zāi)害，如地震）時(shí)，材料的塑料區(qū)域變得至關(guān)重要，因?yàn)樵谶@種情況下，材料吸收的大部分能量主要由塑料區(qū)域貢獻(xiàn)。因此，具有更高的韌性意味著材料能夠在更長的時(shí)間內(nèi)承受這種不可預(yù)見的載荷，以便為執(zhí)行安全措施留出更多時(shí)間。

通常，屈服強(qiáng)度隨應(yīng)變速率而增加，并隨溫度而降低。當(dāng)后者不是這種情況時(shí)，據(jù)說該材料表現(xiàn)出屈服強(qiáng)度異常，這是高溫合金的典型特征，并導(dǎo)致它們?cè)诟邷叵滦枰邚?qiáng)度的應(yīng)用中使用。屈服強(qiáng)度異常也稱為“屈服應(yīng)力異常"。通常很難確定屈服開始的確切點(diǎn)，這就是為什么在實(shí)踐中使用證明應(yīng)力的原因。這是應(yīng)力被認(rèn)為產(chǎn)生一定量應(yīng)變的地方，這用于定義屈服強(qiáng)度。