屈服強度

屈服強度是金屬材料屈服時的屈服極限，即抵抗微小塑性變形的應力。對于沒有明顯屈服現象的金屬材料，規定產生0.2%殘余變形的應力值作為其屈服極限稱為條件屈服極限或屈服強度。

大于屈服強度的外力會使零件永久失效，不可恢復。比如低碳鋼的屈服極限是207MPa，當外力大于這個極限時，零件就會永久變形，小于這個，零件就會恢復原來的樣子。

屈服極限，常用符號σs，是材料屈服的臨界應力值。

1）對于有明顯屈服現象的材料，屈服強度就是屈服點的應力（屈服值）

2）對于屈服現象不明顯的材料，應力-應變線性關系的極限偏差達到規定值（通常，材料為0.2%延伸率）時的應力。通常用作固體材料力學性能的評價指標，是材料的實際使用極限。因為應力超過材料的屈服極限后發生塑性變形，應變增大，使材料失效，不能正常使用。

當應力超過彈性極限，進入屈服階段，變形迅速增大這時，除了彈性變形外，還會發生一些塑性變形。當應力達到B點時，塑性應變急劇增加，應力略有波動，稱為屈服。這一階段的最大、最小應力分別稱為上屈服點和下屈服點。因為下屈服點的值相對穩定，所以稱為屈服點或屈服強度，作為材料抗力的指標(ReL或Rp0.2)

a．Yield at yield point is   points（σs）

在測試過程中，樣品的力不會增加（保持恒定）仍能繼續伸長（變形）時的應力。

b．The upper yield point rose by   points（σsu）

樣品屈服前的最大應力，力第一次下降。

c．The lower yield point fell by 33,356 points（σsL）

不考慮初始瞬時效應時屈服階段的最小應力。

有些鋼材(如高碳鋼)沒有明顯的屈服現象，通常有少量的塑性變形(2%當應力作為鋼材的屈服強度時，稱為條件屈服強度。

首先解釋一下材料變形。材料的變形分為彈性變形（外力撤除后可以恢復原來的形狀）和塑性變形（外力撤除后不能恢復原來的形狀，形狀發生變化拉長或縮短）建筑鋼材的屈服強度為 ，設計應力為 。

所謂屈服，是指金屬在達到一定的變形應力后，開始從彈性狀態不均勻反彈-塑性狀態轉變標志著宏觀塑性變形的開始。

1）銀文屈服：邊緣現象和應力白化。

2）剪切屈服。

對于沒有明顯屈服現象的金屬材料，應測量規定的非比例伸長強度或規定的殘余伸長應力，對于有明顯屈服現象的金屬材料，可測量屈服強度、上屈服強度、下屈服強度。一般來說，只測量較低的屈服強度。

有兩種方法可以確定上限屈服強度和下限屈服強度：圖示法和指針法。

圖示法

測試過程中使用自動記錄裝置記錄拉力-夾頭位移圖。每毫米力軸的比值所代表的應力一般小于10N/Mm，曲線至少要畫到屈服階段的終點。確定曲線上屈服平臺的恒力Fe、屈服階段第一次力下降前的最大力Feh或小于初始瞬時效應的最小力FeL。

屈服強度、上屈服強度、較低的屈服強度可通過以下公式計算：

屈服強度的計算公式：Re=Fe/So；Fe是屈服時的恒力。

上限屈服強度計算公式：Reh=Feh/So；Feh是屈服階段第一次力下降前的最大力。

下屈服強度的計算公式：ReL=FeL/So；FeL是小于初始瞬時效應的最小力FeL。

指針法

試驗過程中，測功機指針第一次停止轉動時的恒力指針第一次轉動前的最大力或小于初始瞬時效應的最小力分別對應屈服強度、上屈服強度、下屈服強度。

建筑工程中常用的屈服標準有三種：

1、比例極限應力-符合線性關系的應變曲線上的最高應力，國際上常用σp表示，當超過σp時，就認為材料開始屈服。

2、彈性極限以無殘余永久變形為標準，材料在加卸載后能完全彈性恢復的最高應力。國際上通常表示為ReL。當應力超過ReL時，認為材料開始屈服。

3、屈服強度 基于指定的殘余變形，例如0.2%殘余變形的應力作為屈服強度，符號為Rp0.2。

影響屈服強度的內部因素有：結合鍵、組織、結構、原子本性。

例如比較金屬和陶瓷的屈服強度、與高分子材料相比，可以看出結合鍵的影響是根本性的。從組織結構的影響來看，影響金屬材料屈服強度的強化機制有四種，即：1)固溶強化；2)形變強化；3)沉淀強化和彌散強化；4)晶界和亞晶強化。沉淀強化和細晶強化是工業合金中提高材料屈服強度最常用的手段。在這些強化機制中，前三種機制既提高了材料的強度，又降低了塑性只有細化晶粒和亞晶，才能提高強度和塑性。

影響屈服強度的外部因素有：溫度、應變速率、應力狀態。

。應力狀態的影響也很重要。雖然屈服強度是反映材料內在性能的重要指標，但不同應力狀態下的屈服強度值是不同的。我們通常所說的材料的屈服強度，一般是指單軸拉伸時的屈服強度。

在傳統的強度設計方法中，塑性材料的許用應力是根據屈服強度來確定的[σ]=σys/n，對于不同的場合，安全系數n可以從1變化.1到2或更多，對于脆性材料，許用應力是根據抗拉強度規定的[σ]=σb/n，安全系數n一般為6。

需要注意的是，按照傳統的強度設計方法，必然導致片面追求材料的高屈服強度，但隨著材料屈服強度的提高，材料的抗脆斷能力在下降，材料的脆斷風險在增加。

屈服強度不僅具有直接的使用意義，而且也是工程中材料某些力學行為和工藝性能的粗略度量。例如，當材料的屈服強度增加時，它們對應力腐蝕和氫脆變敏感；材料的屈服強度低，冷加工成型性和焊接性好等。因此，屈服強度是材料性能中不可缺少的重要指標。