屈服强度和弹性极限的区别

屈服强度又称屈服极限,屈服时的应力称为屈服极限,单位为MPa。屈服强度是材料的固有属性,表示材料屈服时的临界应力值。常用于确定机械部件的最大允许载荷。

所有机械零件都不允许发生塑性变形,因此屈服强度是工程设计和材料选择的重要依据。

屈服 #

屈服是指应力不增加而应变增加的现象。当金属材料试样的外力超过材料的弹性极限时,虽然应力不再增加,但试样仍发生明显的塑性变形。

强度 #

强度是指材料在外力作用下抵抗塑性变形的能力。

弹簧

弹性 #

弹性是指不产生永久变形的能力。

弹性变形 #

弹性极限内的材料在外力作用下发生变形,撤去外力后可恢复原状。这种随外力消失而消失的变形称为弹性变形。

塑性变形 #

材料上的载荷超过弹性变形范围,就会发生永久变形。即卸荷后不可恢复的变形称为塑性变形。 受力金属

弹性极限 #

材料不产生永久变形(塑性变形)的最大应力称为弹性极限。它也是材料从弹性范围到塑性变形的转折点。弹性极限反映了材料弹性变形的最大范围。

抗拉强度 #

在拉伸条件下(材料屈服后),试样在断裂前所能承受的最大应力称为抗拉强度,它是材料从均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值。

抗拉强度反映了材料抵抗断裂和损坏的能力。抗拉强度越大,材料抵抗断裂的能力越强。

对于那些变形要求不高的零件,不需要依靠屈服强度来控制产品的变形量,通常以抗拉强度作为设计和选材的依据。 受力断裂的金属

可塑性 #

塑性是指材料在断裂前承受最大塑性变形的能力。伸长率和面积减少量是常用的衡量指标。

膨胀率:δ=(L1-L)/L*100%

L 1: 试样断裂后的标距
L : 试件的原始标距

面积减少: ψ=(AA1)/A*100%

A 1: 试样断裂处的最小截面积
A : 原始横截面积

伸长率和面积减少量越大,材料的塑性越好。与两者相比,面积的减少表明塑性更接近真实应变,因为收缩与试样的长度无关。

良好的塑性是金属材料加工的必要条件。同时,材料具有一定的可塑性,也可以提高机器零件的可靠性,防止机器零件突然断裂。

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