汽车行业细节：抗拉强度与屈服强度解析及成功的关键因素

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抗拉强度和屈服强度

抗拉强度

抗拉强度

拉伸强度（бb）是指材料在断裂前可以承受的最大应力。

当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形的能力又有所提高。此时变形虽然迅速发展，但只能随应力的增加而增大，直至应力达到最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显下降，在最薄弱之处发生较大的塑性变形，试件截面在此迅速收缩，发生颈缩，直至断裂。钢材在拉伸作用下断裂前的最大应力值称为极限强度或抗拉强度。

单位：kN/mm2（千克力/单位面积）

拉伸强度：拉伸刚度。

拉伸强度 = Eh，其中 E 是杨氏模量，h 是材料厚度

目前国内测量抗拉强度最常见的方法是采用万能材料试验机来测量材料的拉伸/压缩强度！

抗拉强度

拉伸强度是指材料产生最大均匀塑性变形时的应力。

（1）拉伸试验中，试样直至断裂所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，结果以MPa表示。有人错误地称之为抗拉强度、拉伸强度等。

（2）利用仪器测试样品的拉伸强度时，可以同时得到拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等数据。

（3）抗拉强度计算：

σt=p/(b×d)

其中，σt为抗拉强度（MPa）；p为最大荷载（N）；b为试样宽度（mm）；d为试样厚度（mm）。

注：计算所用的面积为试件断裂处原始截面积，而不是断裂后的端口截面积。

屈服强度

拉伸材料的应力-应变曲线

屈服强度是材料屈服的临界应力值。

（1）对于具有明显屈服现象的材料，屈服强度是屈服点时的应力（屈服值）；

（2）对于无明显屈服现象的材料，应力与应变线性关系的极限偏差达到规定值（通常为0.2%永久变形）时的应力。它通常作为固体材料力学性能的评价指标，是材料的实际使用极限。因为材料屈服后会颈缩，应变会增加，导致材料失去原有的功能。

当应力超过弹性极限时，变形迅速增加，除弹性变形外，还发生一些塑性变形。当应力达到B点时，塑性应变急剧增加，曲线上出现一个小的波动平台，这种现象称为屈服。此阶段的最大应力和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比较稳定，因此用作材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度（σs或σ0.2）。

有些钢材（如高碳钢）没有明显的屈服现象，通常以钢材发生轻微塑性变形（0.2%）时的应力作为该钢材的屈服强度，称为条件屈服强度。

首先我们来解释一下材料在受力情况下的变形，材料的变形可分为弹性变形（外力撤去后能恢复原来的形状）和塑性变形（外力撤去后不能恢复原来的形状，形状发生变化）。

屈服强度与屈服点相对应。屈服点是指金属发生塑性变形的点，对应的强度称为屈服强度。许用应力是指屈服应力除以安全系数，以保证机械零件在使用时的安全。抗拉强度是指材料抵抗外力的能力，一般指在拉伸试验中被拉断时的强度。

其换算关系为：

允许应力=屈服强度/安全系数

拉伸和压缩试验通常使用屈服强度和抗拉强度

和温度有很大关系，一般来说，随着温度的升高，材料强度会下降。

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，其抵抗变形的能力又有所提高。此时变形虽然发展很快，但只能随应力的增加而增大，直至应力达到最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显下降，在最薄弱处发生较大的塑性变形，试件截面在此迅速收缩，发生颈缩，直至断裂。钢材在拉伸作用下断裂前的最大应力值（b点处对应值）称为极限强度或抗拉强度。

屈服强度：

当应力超过弹性极限时，变形迅速增加，除弹性变形外，还发生部分塑性变形。当应力达到B点时，塑性应变急剧增加，曲线上出现一个小的波动平台，这种现象称为屈服。此阶段的最大应力和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比较稳定，所以用它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度。

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