发布时间：2021-01-25点击：5762
要说这两个概念，，，，，先从材料是如何被破坏的说起。。。。。。 。。任何材料在受到不断增大或者持续恒定或者持续交变的外力作用下，，，，，***终会超过某个极限而被破坏。。。。。。 。。对材料造成破坏的外力种类很多，，，，，比如拉力、压力、剪切力、扭力等。。。。。。 。。屈服强度和抗拉强度这两个强度，，，，，仅仅是针对拉力而言。。。。。。 。。
这两个强度是通过拉伸试验得出的，，，，，是通过拉力试验机(一般是万能试验机，，，，，可以进行各种拉和压以及弯曲的试验)，，，，，用规定的恒定的加荷速率(就是单位时间内拉力的增加量)，，，，，对材料进行持续拉伸，，，，，直到断裂或达到规定的破坏程度(比如有些对接焊缝强度试验可以不拉断)，，，，，这个造成材料***终破坏的力，，，，，就是该材料的抗拉极限载荷。。。。。。 。�？？？？？？估拊睾墒且桓隽Φ谋硎�，，，，，单位为牛顿(N)，，，，，因为牛顿是一个很小的单位，，，，，所以，，，，，大部分情况下用千牛(KN)的比较多。。。。。。 。。因为各种材料大小不一，，，，，所以抗拉极限载荷很难评判材料的强度。。。。。。 。。所以，，，，，用抗拉极限载荷除以实验材料的截面积，，，，，就得到单位面积的抗拉极限载荷。。。。。。 。。单位面积上受的力，，，，，这是一个强度的表述，，，，，单位是帕斯卡(Pa)，，，，，同样，，，，，帕斯卡是一个极小的单位，，，，，一般都用兆帕(MPa)来表述。。。。。。 。。
所以，，，，，抗拉极限载荷与实验材料的截面积之比，，，，，就是抗拉强度。。。。。。 。�？？？？？？估慷仁�材料单位面积上所能承受外力作用的极限。。。。。。 。。超过这个极限，，，，，材料将被解离性破坏。。。。。。 。。
那什么是屈服强度呢?屈服强度仅针对具有弹性材料而言，，，，，无弹性的材料没有屈服强度。。。。。。 。。比如各类金属材料、塑料、橡胶等等，，，，，都有弹性，，，，，都有屈服强度。。。。。。 。。而玻璃、陶瓷、砖石等等，，，，，一般没有弹性，，，，，这类材料就算有弹性，，，，，也微乎其微，，，，，所以，，，，，没有屈服强度一说。。。。。。 。。
弹性材料在受到恒定持续增大的外力作用下，，，，，直到断裂。。。。。。 。。究竟发生了怎样的变化呢?
首先，，，，，材料在外力作用下，，，，，发生弹性形变，，，，，遵循胡克定律。。。。。。 。。什么叫弹性形变呢?就是外力消除，，，，，材料会恢复原来的尺寸和形状。。。。。。 。。当外力继续增大，，，，，到一定的数值之后，，，，，材料会进入塑性形变期。。。。。。 。。材料一旦进入塑性形变，，，，，当外力，，，，，材料的原尺寸和形状不可恢复!而这个造成两种形变的的临界点的强度，，，，，就是材料的屈服强度!对应施加的拉力而言，，，，，这个临界点的拉力值，，，，，叫屈服点。。。。。。 。。从晶体角度来说，，，，，只有拉力超过屈服点，，，，，材料的晶体结合才开始被破坏!材料的破坏，，，，，是从屈服点就已经开始，，，，，而不是从断裂的时候开始的!
弄清楚这两个强度怎么来的了，，，，，所以说，，，，，屈服强度高的材料，，，，，能承受的破坏力就大，，，，，这是正确的。。。。。。 。。
但我要说的是不管哪个强度，，，，，只拿一个来说事，，，，，都不能说明这种材料安全与否或者结实与否!
咱们这里就说钢材吧，，，，，别的不说了。。。。。。 。。关于屈服强度和抗拉强度还有一个参数，，，，，可能知道的人不多，，，，，它究竟起什么左右，，，，，可能知道的人更少。。。。。。 。。这个参数就是屈强比!屈强比就是屈服强度和抗拉强度的比值。。。。。。 。。范围是0~1之间。。。。。。 。。屈强比是衡量钢材脆性的指标之一。。。。。。 。。屈强比越大，，，，，表明钢材屈服强度和抗拉强度的差值越小，，，，，钢材的塑性越差，，，，，脆性就越大!
为什么这样说呢，，，，，这里要引进一个新的指标--延伸率。。。。。。 。。通俗一点说就是钢材被拉断后，，，，，和原来比，，，，，伸长了多少。。。。。。 。。这是检验钢材塑性好坏的一个重要指标。。。。。。 。。这个数值越大，，，，，表明钢材的延展性越好。。。。。。 。。上面我说了，，，，，当钢材拉伸超过屈服点之后，，，，，这个时候的钢材已经不可能恢复原来的尺寸，，，，，一直到断裂，，，，，钢材都在不断的被拉长。。。。。。 。。屈强比越大，，，，，屈服强度和抗拉强度的差值越小，，，，，那么在的加荷速率不变的情况下，，，，，钢材被拉长的时间就越短，，，，，那么延伸率就越低。。。。。。 。。
根据能量守恒定律，，，，，能量只能转换或者传递。。。。。。 。。当钢材被拉伸的时候，，，，，归根结底是能量的转换吸收。。。。。。 。。在屈服点之前，，，，，钢材处于弹性形变期，，，，，外部拉力几乎全部被弹力抵消(转化为弹性势能)，，，，，外来能量并没有多少被吸收或者转化，，，，，只有少量转化为热能。。。。。。 。。当过屈服点之后，，，，，外力部分被弹力抵消(转化为弹性势能)，，，，，而部分则被转化为热能，，，，，外力的作用于钢材上的能量，，，，，主要是在塑性形变期被吸收的!
我上面提到，，，，，材料的破坏是从屈服点开始的。。。。。。 。。屈强比越低，，，，，那么材料从开始破坏到断裂的时间越长，，，，，屈强比越高，，，，，材料从开始破坏到断裂的时间越短。。。。。。 。。能量在屈服点到断裂点之间被大量转化为热能。。。。。。 。。
所以，，，，，单纯说屈服强度高或者抗拉强度高，，，，，那么这种材料就一定好或者更安全。。。。。。 。。未必!只有屈服强度高，，，，，同时屈强比低的钢材，，，，，才更安全一些!可惜，，，，，这样的钢材成本太高，，，，，都不大可能被用于民用车辆上。。。。。。 。。
现在钢材除强度，，，，，还有一个重要的指标就是韧性!到目前为止，，，，，我还没有看到那一家车企对所用钢材的韧性如何做一个描述!基本上都是对钢材的强度大肆渲染!恰恰相反的是，，，，，在绝大多数情况下，，，，，提高钢材的强度，，，，，往往会降低钢材的韧性!降低韧性，，，，，就是增加脆性!而钢材的韧性，，，，，是关系到钢材安全的一个重要指标
有一个指标可能被车企有意无意的遗忘了--冲击韧性或冲击功。。。。。。 。。
用相同的力，，，，，推你一下或者猛击你一下，，，，，哪个对你的伤害大?答案很明显!钢材的抗冲击能力高低，，，，，才是关系的安全的重要因素!没见过那次车祸是慢慢加力直到把车拉断的吧?都是瞬间撞击!如果你扛不住瞬间作用力，，，，，你抗拉强度再大有毛用?
从现在已经直到的钢材来看，，，，，凡是大于1000Mpa的强度，，，，，大多是抗拉强度，，，，，屈服强度超过800Mpa也不是什么困难的事情，，，，，比如40Cr这种常见的“万能钢”(基本上属于干啥都行的)，，，，，一般的调制工艺屈服强度也能接近800Mpa,抗拉强度900MPa以上。。。。。。 。。
但是三者兼顾，，，，，高屈服、高延伸、有良好抗冲击能力就比较难了!
几乎所有的钢材都存在同样的问题，，，，，那就是在提高钢材强度的同时，，，，，降低钢材的抗冲击能力!比如10.9级的高强螺栓，，，，，抗拉强度在1040-1240MPa为合格，，，，，屈服强度大于940Mpa,延伸率大于10%，，，，，冲击韧性59J/CM2;而同材质8.8级高强螺栓(低一个级别)，，，，，抗拉强度在830-1030MPa为合格，，，，，屈服强度大于660Mpa,延伸率大于12%，，，，，冲击韧性78J/CM2。。。。。。 。。
所以，，，，，对于绝大多数金属材料而言，，，，，在提升某些技术指标性能的同时，，，，，是以降低某些技术性能指标为代价来实现的。。。。。。 。。是不能兼顾的。。。。。。 。。钢铁工业是人类***成熟的工业技术之一，，，，，没有什么太多的秘密。。。。。。 。。钢铁材料的各项技术指标，，，，，并非是越高越好，，，，，或者越低越好，，，，，而是根据需要，，，，，将各项指标调整到一个能够兼顾的范围内。。。。。。 。。对于我们行业的人而言，，，，，钢材除了结构上有问题外(指的产品缺陷)，，，，，各项技术指标没有好坏之分，，，，，要看你在哪里用。。。。。。 。。只有用错地方，，，，，而没有用错东西一说。。。。。。 。。
来源：快资讯质检联盟
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