金属板材抗拉强度 屈服强度测试

（1）屈服和屈服强度

很多结构设计中我们需要确保在施加应力的条件下只会发生弹性形变。某一个结构或者组件在经历了塑性变形或者说形状发生了yongjiu性的变化之后可能就无法满足其应用的功能要求。屈服发生的点可以通过应力-应变曲线Zui初开始偏离线性关系的位置来确定，该点我们有时候称之为弹性极限。该点的jingque位置较难测定。直线与应力-应变曲线弯向塑性变形区间的交点所对应的应力被定义为屈服强度。

对于具有非线性弹性区间的材料来说，不可能使用应变截距的方法，通常将产生某特定程度应变所需的应力定义为屈服强度。弹性-塑性转变十分明显出现非常突然，我们称这种想象为屈服点现象。在上屈服点处，塑性形变由工程应力的明显下降开始。形变在某上下范围浮动的应力值之内持续发生，我们称该应力为下屈服点。应力随着应变的增加而升高。对于具有这种效应的金属来说，其屈服强度被认为是与下屈服点相关的平均应力值，因为该应力比较明显且对测试过程的敏感性较低。对于这些材料来说，我们没有必要使用应变截距的方法。

（2）拉伸强度

在屈服发生之后，使金属继续发生塑性形变所需的应力增长到Zui大值，开始下降并Zui终发生断裂。拉伸强度就是对应于工程应力——应变曲线Zui高点的应力值。该强度对应于构件所能承受的Zui大拉伸应力。如果持续施加应力则会发生断裂。到该点之前，拉伸试样较细部分的形变都是一致的。在该Zui大应力处，拉伸试样的某点会开始缩小或产生一个脖颈，之后的所有形变都将局限与该脖颈处。我们称该现象为颈缩处。断裂强度对应于断裂发生时的应力值。

（3）延展性

延展性是另一个重要的力学性能。它是衡量材料在断裂前所能够承受的塑性变形程度的物理量。一个金属在断裂时发生了很少或没有塑性形变的特性被称为脆性。延展性可定量表达为伸长率或断面收缩率。伸长率，%EL，是断裂时塑性应变的百分比，或

式中，lf 断裂时的长度，l0 为初始标记长度。由于断裂时大部分塑性变形度局限于颈所缩区域。%EL的大小将依赖于试样的标距长度。初始标距长度l0越短，颈缩处的伸长所占的比例就越大，Zui终的%EL值就越大。当我们在应用伸长率时需要给定初始标距长度，一般来说是50mm。

断面收缩率，%RA的定义式为：

式中，A0为初始横截面积；Af为断裂时的横截面积。断面收缩率的值既不依赖于l0，也不依赖于A0。对于任一给定材料，其%EL和%RA的值一般来说是不一样的。大多数金属在室温条件下都会呈现一定程度的延展性，有些金属在温度下降后会变为脆性。

对于材料延展性的了解之十分重要的原因主要体现在两个方面。它可以告诉设计者某一材料结构在断裂前会经历的塑性变形的程度。它规定了材料在成型加工过程中可以接受的塑性变形范围。如果在设计应力值计算中出现了误差，有些材料可能只会发生局部形变而不会断裂，我们称这些延展性相对较好的材料是“宽容的”。

我们近似第认为那些断裂应变小于5%的材料为脆性材料。我们可以通过拉伸应力-应变测试得到金属的几个重要力学性能。在室温下的屈服强度、拉伸强度以及延展性值。这些性能对于材料所经历的形变、杂质或任何热处理过程都十分敏感。弹性模量是对上述这些因素较不敏感的一个力学参数。和弹性模量一样，屈服强度和拉伸强度都会随着温度的升高而下降。这与延展性延展性会随温度的升高而得到增强。