断裂强度和屈服强度符号的关系

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-10-07 11:37 标签： 屈服强度
为什么不同的材料会有不同的屈服强度和抗拉强度？
为什么不同的材料会有不同的屈服强度和抗拉强度？
如上图所示，不同的材料做拉伸试验时会形成这样不同的曲线，从表面上看我们知道这代表着这四种材料具有不同的屈服强度及抗拉强度，那么更深层次的原因，即材料具有不同屈服强度及抗拉强度的原因是什么我们却很少研究。
首先从简单的低碳钢的应力应变曲线说起，材料首先发生的是弹性变形，然后达到屈服，再之后由达到最大抗拉强度，然后开始发生颈缩直至断裂。关于屈服点的确定也是一件比较难的事情，因此工程上往往将塑性应变的0.2%作为其屈服点。关于颈缩，可以从我们做拉伸试验的试样中看出些端倪，拉伸试样的形状往往是中间是均匀的棒形，两端是比中间要粗的形状，这样制样的原因是为了保证断裂发生在标距内，而不会发生在夹持端，而使结果的处理产生困难。回到正题，当拉伸试样时，标距内的试样首先是均匀变细的（工程上这样认为，实际上会有一定的弧度），然后在某一时刻中间附近的位置（理论上是在中间，实际可能会出现在1/3处较多，这与制样的精度以及拉伸的均匀性有关系）会发生突然的变细，即是颈缩，而变细的位置其几何软化效应更加明显，如果没有发生其它的变化，就会继续变细直至断裂。这就是材料断裂的整个过程。从物理上来讲，材料受拉伸的过程实际上是几何软化和加工硬化两者相互抗衡的过程，通常我们所谓的颈缩点实际上是几何软化的效应超过了加工硬化的效应，因此材料开始失效。
再来看不同斜率的真应力应变曲线，在真应力应变曲线中，斜率的不同代表着材料加工硬化的特性不同，斜率大的材料说明相同的应变需要的应力更高，即此种材料加工硬化程度高。那么回到颈缩的阐述中去，当拉伸试样某处产生颈缩后，如果这种材料的加工硬化程度高，那么在颈缩的位置材料的强度变高，因此材料不能继续在此处变形，就会在相邻的位置继续产生颈缩，同样此位置材料强度继续变高，那么这样的过程不断地进行，就宏观上来看就相当于是材料继续均匀变细，而没有发生颈缩，这就是真应力应变曲线中斜率大的材料抗拉强度高的原因。
延伸一下，时下流行的TWIP钢的强化机制实际上就是使材料发生颈缩的部位发生相变，而使此处材料强化，从而转移颈缩位置，此过程不断进行，宏观上相当于材料继续均匀变细，而没有发生颈缩，从而提高材料的抗拉强度。
另外，不锈钢与碳钢相比，往往其屈服强度低，抗拉强度高，最根本的原因是其结构不同，fcc结构的材料滑移系较多，更易滑移，因此其屈服强度较低，而其更易滑移的特性以及位错增值速率高的特性又使其抗拉强度高、延伸率大。
以上是我整理的李博士讨论记录，关于此问题还有很多东西没有讨论明白，希望大家共同讨论！
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断裂强度 抗拉强度区别
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抗拉强度（tensile&strength）是金属材料中的一个常用术语，指材料在拉断前承受最大应力与拉伸前试棒断面面积之比，单位为MPa。断裂强度（breaking&strength&）这一术语主要用于非金属材料，使用的比较混乱，百度百科的定义为：断裂强度（breaking&strength或者Break&load），是指材料发生断裂的应力，单位为N、kg等里的单位。但这种方式似乎不太合理，应该是单位面积的应力才对。如果你在学习金属材料，建议使用抗拉强度的概念和定义。
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你真棒，学习了
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拉力试验机中抗拉强度和屈服强度的区别(正文)
拉力试验机中抗拉强度和屈服强度的区别
    
拉力试验机广泛应用于各类五金、金属、橡塑胶、鞋类、皮革、、纺织、绝缘体、电线、电缆、端子等各类材料，测试其拉伸，撕裂，剥离，抗压，弯曲等材料研发，检验测试，功能其全，用途广泛。但是大家经常会把拉力试验机的抗拉强度和屈服强度的意思弄混淆。下面我们介绍下拉力试验机中抗拉强度和屈服强度的区别：
1、抗拉强度
当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。
2、屈服强度
当应力超过弹性极限后，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B点后，塑性应急剧增加，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。
拉力试验机广泛应用于各类五金、金属、橡塑胶、鞋类、皮革、服装、纺织、绝缘体、电线、电缆、端子等各类材料，测试其拉伸，撕裂，剥离，抗压，弯曲等材料研发，检验测试，功能其全，用途广泛。但是大家经常会把拉力试验机的抗拉强度和屈服强度的意思弄混淆。下面我们介绍下拉力试验机中抗拉强度和屈服强度的区别：
1、抗拉强度
当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。
2、屈服强度
当应力超过弹性极限后，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B点后，塑性应急剧增加，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。
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