材料過程中屈服強度的工程意義

        屈服強度的工程意義，在傳統(tǒng)的強度設計方法中，對塑性材料，以屈服強度為標準，規(guī)定許用應力[σ]=σys/n，安全系數(shù)n一般取2或更大，對脆性材料，以抗拉強度為標準，規(guī)定許用應力[σ]=σb/n，安全系數(shù)n一般取6。在此需要注意的是，按照傳統(tǒng)的強度設計方法，必然會導致片面追求材料的高屈服強度，但是隨著材料屈服強度的提高，材料的抗脆斷強度在降低，材料的脆斷危險性增加了。
       屈服強度不僅有直接的使用意義，在工程上也是材料的某些力學行為和工藝性能的大致度量。例如材料屈服強度增高，對應力腐蝕和氫脆就敏感；材料屈服強度低，冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此，屈服強度是材料性能中*的重要指標。材料開始屈服以后，繼續(xù)變形將產(chǎn)生加工硬化.加工硬化指數(shù)n的實際意義。加工硬化指數(shù)n反應了材料開始屈服以后，繼續(xù)變形時材料的應變硬化情況，它決定了材料開始發(fā)生頸縮時的zui大應力。n還決定了材料能夠產(chǎn)生的zui大均勻應變量(見1.3.3內(nèi)容)，這一數(shù)值在冷加工成型工藝中是很重要的。
       對于工作中的零件，也要求材料有一定的加工硬化能力，否則，在偶然過載的情況下，會產(chǎn)生過量的塑性變形，甚至有局部的不均勻變形或斷裂，因此材料的加工硬化能力是零件安全使用的可靠保證。
G形變硬化是提高材料強度的重要手段。不銹鋼有很大的加工硬化指數(shù)n=0.5，因而也有很高的均勻變形量。不銹鋼的屈服強度不高，但如用冷變形可以成倍地提高。高碳鋼絲經(jīng)過鉛浴等溫處理后拉拔，可以達到2000MPa以上。但是，傳統(tǒng)的形變強化方法只能使強度提高，而塑性損失了很多。現(xiàn)在研制的一些新材料 中，注意到當改變了顯微組織和組織的分布時，變形中既能提高強度又能提高塑性。
       抗拉強度在材料不產(chǎn)生頸縮時抗拉強度代表斷裂抗力。脆性材料用于產(chǎn) 品設計時，其許用應力是以抗拉強度為依據(jù)的。抗拉強度對一般的塑性材料有什么意義呢？雖然抗拉強度只代表產(chǎn)生zui大均勻塑性變形抗力，但它表示了材料在靜拉 伸條件下的極限承載能力。對應于抗拉強度σb的外載荷，是試樣所能承受的zui大載荷，盡管此后頸縮在不斷發(fā)展，實際應力在不斷增加，但外載荷卻是在很快下降的。
       材料在靜拉伸時單位體積材料從變形到斷裂所消耗的功叫做靜力韌度。嚴格的說，它應該是真應力-應變曲線下所包圍的面積也就是工程上為了簡化方便，近似地采取：對塑性材料靜力韌度是一個強度與塑性的綜合指標。單純的高強度材料象彈簧鋼，其靜力韌度不高，而只具有很好塑性的低碳鋼也沒有高的靜力韌 度，只有經(jīng)淬火高溫回火的中碳(合金)結構鋼才具有zui高的靜力韌度硬度并不是金屬獨立的基本性能，它是指金屬在表面上的不大體積內(nèi)抵抗變形或者破裂的能 力。