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了解试验机做材料屈服强度相关问题

浏览次数:686更新时间:2023-04-06

在了解材料屈服强度问题之前,我们先说说什么是拉伸试验机?该仪器主要是用于材料的拉伸、弯曲、压缩、剪切等试验用,目的是判断某产品质量是否达标。那么接下来我们要说的就是关于试验机做材料屈服强度标准的相关知识。

1.工程上常用的屈服标准有三种:

1、比例极限 应力-应变曲线上符合线性关系的最高应力,国际上常采用σp表示,超过σp时即认为材料开始屈服。

2、弹性极限 试样加载后再卸载,以不出现残留的变形为标准,材料能够弹性恢复的最高应力。国际上通常以σel表示。应力超过σel时即认为材料开始屈服。

3、屈服强度 以规定发生一定的残留变形为标准,如通常以0.2%残留变形的应力作为屈服强度,符号为σ0.2或σys

2.影响屈服强度的内在因素有:

结合键、组织、结构、原子本性。如将金属的屈服强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。从组织结构的影响来看,可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度,是:1固溶强化;2形变强化;3沉淀强化和弥散强化;4晶界和亚晶强化。沉淀强化和细晶强化是工业合金中提高材料屈服强度的常用的手段。在这几种强化机制中,前三种机制在提高材料强度的同时,也降低了塑性,只有细化晶粒和亚晶,既能提高强度又能增加塑性。

3.影响屈服强度的外在因素有:

温度、应变速率、应力状态。随着温度的降低与应变速率的增高,材料的屈服强度升高,尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感,这导致了钢的低温脆化。应力状态的影响也很重要。虽然屈服强度是反映材料的内在性能的一个本质指标,但应力状态不同,屈服强度值也不同。我们通常所说的材料的屈服强度一般是指在单向拉伸时的屈服强度

4.屈服强度的工程意义

传统的强度设计方法,对塑性材料,以屈服强度为标准,规定许用应力[σ]=σys/n,安全系数n一般取2或更大,对脆性材料,以抗拉强度为标准,规定许用应力[σ]=σb/n,安全系数n一般取6

需要注意的是,按照传统的强度设计方法,必然会导致片面追求材料的高屈服强度,但是随着材料屈服强度的提高,材料的抗脆断强度在降低,材料的脆断危险性增加了。

屈服强度不仅有直接的使用意义,在工程上也是材料的某些力学行为和工艺性能的大致度量。例如材料屈服强度增高,对应力腐蚀和氢脆就敏感;材料屈服强度低,冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此,屈服强度是材料性能中的重要指标。

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