金屬材料的強度，如何檢測？

時間：2024-12-27作者：武漢市鑫宇環(huán)檢測技術(shù)有限公司瀏覽：140

抗拉強度（tensile strength）：試樣拉斷前承受的較大標稱拉應(yīng)力

抗拉強度是金屬由均勻塑性變形向局部集中塑性變形過渡的臨界值，也是金屬在靜拉伸條件下的較大承載能力。對于塑性材料，它表征材料較大均勻塑性變形的抗力，拉伸試樣在承受較大拉應(yīng)力之前，變形是均勻一致的，但**出之后，金屬開始出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象，即產(chǎn)生集中變形；對于沒有(或很小)均勻塑性變形的脆性材料，它反映了材料的斷裂抗力。符號為RM，單位為MPA。

試樣在拉伸過程中，材料經(jīng)過屈服階段后進入強化階段后隨著橫向截面尺寸明顯縮小在拉斷時所承受的較大力（Fb），除以試樣原橫截面積（So）所得的應(yīng)力（σ），稱為抗拉強度或者強度極限（σb），單位為N/mm2（MPa）。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的較大能力。

計算公式為：σ=Fb/So
式中：Fb--試樣拉斷時所承受的較大力，N（牛頓）；So--試樣原始橫截面積，mm2。

抗拉強度（Rm）指材料在拉斷前承受較大應(yīng)力值。當鋼材屈服到一定程度后，由于內(nèi)部晶粒重新排列，其抵抗變形能力又重新提高，此時變形雖然發(fā)展很快，但卻只能隨著應(yīng)力的提高而提高，直至應(yīng)力達較大值。此后，鋼材抵抗變形的能力明顯降低，并在較薄弱處發(fā)生較大的塑性變形，此處試件截面*縮小，出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，直至斷裂破壞。鋼材受拉斷裂前的較大應(yīng)力值稱為強度極限或抗拉強度。
　　單位:kn/mm2(單位面積承受的公斤力)
　　抗拉強度：Tensile strength.
　　抗拉強度=Eh，其中E為楊氏模量，h為材料厚度

目前國內(nèi)測量抗拉強度比較普遍的方法是采用**材料試驗機等來進行材料抗拉/壓強度的測定!

屈服強度（yield strength）

屈服強度：是金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時的屈服極限，亦即抵抗微量塑性變形的應(yīng)力。對于無明顯屈服的金屬材料，規(guī)定以產(chǎn)生0.2%殘余變形的應(yīng)力值為其屈服極限，稱為條件屈服極限或屈服強度。大于此極限的外力作用，將會使零件*失效，無法恢復(fù)。如低碳鋼的屈服極限為207MPa，當大于此極限的外力作用之下，零件將會產(chǎn)生*變形，小于這個的，零件還會恢復(fù)原來的樣子。

yield strength，又稱為屈服極限 ，常用符號δs，是材料屈服的臨界應(yīng)力值。

（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，是材料的實際使用極限。因為在應(yīng)力**過材料屈服極限后產(chǎn)生塑性變形，應(yīng)變增大，使材料失效，不能正常使用。

當應(yīng)力**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。這一階段的較大、較小應(yīng)力分別稱為下屈服點和上屈服點。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，稱為屈服點或屈服強度(ReL或Rp0.2)。

　　a．屈服點yield point（σs）
　　試樣在試驗過程中力不增加（保持恒定）仍能繼續(xù)伸長（變形）時的應(yīng)力。
　　b．上屈服點upper yield point（σsu）
　　試樣發(fā)生屈服而力**下降前的較大應(yīng)力。
　　c．下屈服點lower yield point（σSL）
　　當不計初始瞬時效應(yīng)時屈服階段中的較小應(yīng)力。
　　
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（yield strength）。
　　
首先解釋一下材料受力變形。材料的變形分為彈性變形（外力撤銷后可以恢復(fù)原來形狀）和塑性變形（外力撤銷后不能恢復(fù)原來形狀，形狀發(fā)生變化，伸長或縮短）。
所謂屈服，是指達到一定的變形應(yīng)力之后，金屬開始從彈性狀態(tài)非均勻的向彈-塑性狀態(tài)過渡，它標志著宏觀塑性變形的開始。
　
斷面收縮率（percentage reduction of area 、reduction of area）

伸長率和斷面收縮率表示鋼材斷裂前經(jīng)受塑性變形的能力。伸長率越大或斷面收縮率越高，說明鋼材塑性越大。鋼材塑性大，不僅便于進行各種加工，而且能保證鋼材在建筑上的安全使用。因為鋼材的塑性變形能調(diào)整局部高峰應(yīng)力，使之趨于平緩，以免引起建筑結(jié)構(gòu)的局部破壞及其所導(dǎo)致的整個結(jié)構(gòu)破壞；鋼材在塑性破壞前，有很明顯的變形和較長的變形持續(xù)時間，便于人們發(fā)現(xiàn)和補救。


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