金属材料屈服强度的影响因素.
屈服强度不合格原因
屈服强度不合格原因
屈服强度不合格的原因可能是多方面的。
首先，可能是材料特性本身的问题，材料的组成、成分及热处理
工艺都可能导致屈服强度不合格。
例如，材料中混入有碳、氧、氮等
不锈钢禁止元素会影响不锈钢的屈服强度；另外，材料的热处理参数
也会影响不锈钢的屈服强度，热处理后金属结构会改变，使得金属变
薄而脆化，进而降低屈服强度。
其次，还有外界因素的影响。
在不锈钢的制造过程中，很可能会
遇到材料的受潮、受污染等外界因素，这些因素也会影响不锈钢的屈
服强度。
例如，材料受潮会影响金属结构，从而降低金属的屈服强度；另外，污染物也可能会使材料的屈服强度下降。
再者，不同产品材料的选择也会影响屈服强度的不合格。
例如，
在不锈钢制造过程中，如果选择的材料质量不足以满足生产要求，那
么屈服强度也就难以实现期望的要求。
最后，制造过程中的工艺问题也会导致屈服强度不合格，例如模
具制造的质量差，或者压力过大、时间过长等。
所有这些因素都会对
不锈钢的屈服强度产生不利影响，从而导致屈服强度不合格。
金属材料屈服强度知识
是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，也就是抵抗微量塑性变形的应力。
对于无明显屈服现象出现的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值作为其屈服极限，称为条件屈服极限或屈服强度。
大于屈服强度的外力作用，将会使零件永久失效，无法恢复。
如低碳钢的屈服极限为207M P a，当大于此极限的外力作用之下，零件将会产生永久变形，小于这个的，零件还会恢复原来的样子。
（1）对于屈服现象明显的材料，屈服强度就是屈服点的应力（屈服值）；（2）对于屈服现象不明显的材料，与应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值（通常为0.2%的原始标距）时的应力。
通常用作固体材料力学机械性质的评价指标，是材料的实际使用极限。
因为在应力超过材料屈服极限后产生颈缩，应变增大，使材料破坏，不能正常使用。
当应力超过弹性极限后，进入屈服阶段后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。
当应力达到b点后，塑性应变急剧增加，应力应变出现微小波动，这种现象称为屈服。
这一阶段的最大、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较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度(R e L或Rp0.2)。
有些钢材(如高碳钢)无明显的屈服现象，通常以发生微量的塑性变形(0.2%)时的应力作为该钢材的屈服强度，称为条件屈服强度。
首先解释一下材料受力变形。
材料的变形分为弹性变形（外力撤销后可以恢复原来形状）和塑性变形（外力撤销后不能恢复原来形状，形状发生变化，伸长或缩短）。
建筑钢材以屈服强度作为设计应力的依据。
屈服极限，常用符号σs，是材料屈服的临界应力值。
（1）对于屈服现象明显的材料，屈服强度就是屈服点的应力（屈服值）；（2）对于屈服现象不明显的材料，与应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值（通常为材料发生0.2%延伸率）时的应力。
通常用作固体材料力学机械性质的评价指标，是材料的实际使用极限。
因为在应力超过材料屈服极限后产生塑性变形，应变增大，使材料失效，不能正常使用。
影响屈服强度的因素
1.影响屈服强度的因素：金属本质及晶格类型；晶格大小和亚结构；溶质元素；第二相2.影响屈服强度的外部因素：温度；应变速率；应变状态3.影响断裂韧性的因素：外部因素：板厚或构件截面尺寸；温度；应变速率。
内部因素：化学成分；基本相结构和晶粒大小；显微组织；亚温淬火。
4.影响韧脆转变温度的因素：成分；晶粒尺寸；显微组织。
5.断裂韧性与冲击韧性的关系：相同点：a.以能量表示，两者有能量人韧性的共性b.大多数情况下，两者变化一致，影响因素一致c.在平行区域可建立两者的对应关系。
不同点：a.式样条件和速率不同，KIC为静载荷，AKV为冲击载荷。
B.做实验AK时要缺口，AK是夏比V或U形缺口，而是KIC裂纹，因此曲率半径不同，断裂韧性的曲率半径小c.应力状态不同KIC在平面应变下的断裂韧性，属于脆性断裂，而冲击韧性没有应力要求平面应力变状态属于脆性断裂。
d.消耗能量不同，断裂韧性裂纹已经存在，反映裂纹试问扩展的过程所消耗的能量，而冲击韧性反映裂纹形成和扩展整个过程所消耗的能量6.屈服强度：工程上通常以产生0.2%的残留变形时的应力记为屈服强度。
7.韧性断裂和脆性断裂的异同：相同点：都是工程材料的失效形式。
不同点：A.韧性断裂是金属材料断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展中不断消耗能量，宏观断口纤维状，在暗色由纤维区放射区剪切唇构成，断口比较粗糙，微观上断口有典型的韧容。
断面一般平行于最大切应力，并与主应力是45°。
B.脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。
纤维区很小剪切唇几乎没有，断口中有人字纹华业囊。
微观上，其断口为准解理，解理断口的花样特征。
C.一般规定光滑拉伸式样的断面收缩率小鱼5%为脆性断裂，繁殖，大于5%为韧性断裂。
8.断裂韧性与强度塑性的关系：A.韧性是强度和塑性的综合性能指标，根据材料的断裂类型选用相应的关系式，即可有常规强度和塑性大致推得的材料的断裂韧性。
不锈钢铸件的屈服强度
不锈钢铸件的屈服强度【原创版】目录1.不锈钢铸件的概述2.不锈钢铸件的屈服强度概念3.不锈钢铸件的屈服强度影响因素4.不锈钢铸件的屈服强度测试方法5.不锈钢铸件的屈服强度应用范围6.结论正文一、不锈钢铸件的概述不锈钢铸件是指由不锈钢材料制成的铸造件，不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性能的金属材料，广泛应用于石油、化工、建筑、食品、医疗等领域。
不锈钢铸件在生产过程中，需要对其屈服强度进行检测，以确保铸件的质量和性能。
二、不锈钢铸件的屈服强度概念屈服强度是指金属材料在受到外力作用时，材料发生塑性变形的最大应力。
不锈钢铸件的屈服强度是指在不锈钢铸件受到外力作用时，铸件发生塑性变形的最大应力。
三、不锈钢铸件的屈服强度影响因素不锈钢铸件的屈服强度受到许多因素的影响，主要包括以下几个方面：1.材质：不同材质的不锈钢铸件，其屈服强度会有所不同。
一般来说，304 不锈钢铸件的屈服强度较高，而 316 不锈钢铸件的屈服强度相对较低。
2.铸件结构：铸件的结构设计、厚度等因素都会影响其屈服强度。
一般来说，铸件的厚度越小，其屈服强度越高。
3.制造工艺：制造工艺对不锈钢铸件的屈服强度也有很大影响。
例如，铸造工艺、热处理工艺等都会影响不锈钢铸件的屈服强度。
四、不锈钢铸件的屈服强度测试方法不锈钢铸件的屈服强度通常采用硬度测试、拉伸试验等方法进行检测。
其中，硬度测试是最常用的方法，可以直接测量铸件的硬度，从而间接反映其屈服强度。
拉伸试验则是通过拉伸铸件来检测其屈服强度，可以较为准确地测定铸件的屈服强度。
五、不锈钢铸件的屈服强度应用范围不锈钢铸件的屈服强度广泛应用于各个领域，如建筑、石油、化工、食品、医疗等。
在这些领域中，不锈钢铸件的屈服强度是保证铸件质量和性能的重要指标。
六、结论不锈钢铸件的屈服强度是衡量不锈钢铸件质量和性能的重要指标，其影响因素包括材质、铸件结构、制造工艺等。
检测不锈钢铸件的屈服强度可以采用硬度测试、拉伸试验等方法。
影响屈服强度的因素
τ = α Gb ρ
1 2
在平行位错情况下,ρ为主滑移面中位错的密 度；在林位错情况下,ρ为林位错的密度。α值与 晶体本性、位错结构及分布有关。
2、晶粒大小和亚结构
晶粒大小的影响是晶界影响的反映，因 为晶界是位错运动的障碍，在一个晶粒内 部，必须塞积足够数量的位错才能提供必 要的应力，是相邻晶粒中的位错源开动并 产生宏观可见的塑性变形。因而，减小晶 粒尺寸将增加位错运动障碍的数目，减小 晶粒内位错塞积群的长度使屈服强度提高。
& σ ε、t = C (ε )
m
3、应力状态对屈服强度的影响
应力状态也影响屈服强度，切应力分量愈大， 愈有利于塑性变形，屈服强度则愈低，所以扭转 比拉伸的屈服强度低，拉伸要比弯曲的屈服强度 低，但三向不等拉伸下的屈服强度量最高。要注 意，不同应力状态下材料屈服强度不同，并非是 材料性质变化，而是材料在不同条件下表现的力 学行为不同而已。 总之，金属材料的屈服强度既受各种内在因 素影响，又因外在条件不同而变化，因而可以根 据人们的要求予以改变，这在机件设计、选材、 拟订加工工艺和使用时都必须考虑到。
二、影响屈服强度的外在因素
1、温度 2、应变速率 3、应力状态
1、温度对屈服强度的影响
一般，升高温度， 金属材料的屈服强度 降低．伺是，金属晶 体结构不同，其变化 趋势并不一样，如右 图所示。
W、Mo、Fe、Ni的屈服强度 与温度的关系
2、应变速率对屈服强度的影响
应变速率增大，金 属材料的强度增加(如右 图)。由右图可见，屈服 强度随应变速率的变化 较抗拉强度的变化要明 显的多。 在应变量与温度一定时，流变应力与应变速率的关 系为：
影响屈服强度的因素
一、影响屈服强度的内在因素
4a01铝合金的屈服强度
4a01铝合金的屈服强度
摘要：
1.铝合金简介
2.铝合金的屈服强度定义
3.影响铝合金屈服强度的因素
4.常见铝合金的屈服强度
5.铝合金屈服强度的应用
正文：
铝合金是一种广泛应用于各个领域的金属材料，因其具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点，受到广泛关注。
在铝合金的性能中，屈服强度是一个重要的指标。
铝合金的屈服强度是指在受到外力作用时，材料发生塑性变形前能承受的最大应力。
通常情况下，铝合金的屈服强度越高，其承受外力的能力就越强。
影响铝合金屈服强度的因素有很多，包括铝合金的成分、加工工艺、热处理过程等。
其中，合金元素和杂质元素对铝合金屈服强度的影响尤为明显。
例如，铜、镁等元素可以提高铝合金的屈服强度，而铁、镍等元素则会降低铝合金的屈服强度。
常见的铝合金屈服强度如下：
1.工业纯铝（Al-1000）：屈服强度约为80-100MPa；
2.防锈铝（Al-5000）：屈服强度约为265MPa；
3.硬铝（Al-2000）：屈服强度约为370MPa；
4.高强度铝合金（如Al-6000、Al-7000）：屈服强度约为300MPa 以上。
铝合金屈服强度的应用广泛，如在航空航天、汽车制造、建筑等领域都有重要作用。
以航空航天为例，由于航空航天领域对材料性能的要求非常高，因此，铝合金的屈服强度在此领域具有重要的应用价值。
总之，铝合金的屈服强度是一个重要的性能指标，其数值的高低直接影响到材料的承载能力和应用范围。
金属材料强度及变形性能分析
金属材料强度及变形性能分析简介：金属材料的强度和变形性能是决定材料使用和应用范围的重要性能指标。
强度指材料抵抗外力破坏的能力，而变形性能则表征材料在外力作用下的形变特性。
本文将重点分析金属材料的强度和变形性能，并对其影响因素进行深入探讨。
一、金属材料的强度分析：1. 抗拉强度：金属材料的抗拉强度是指材料在拉伸力作用下抵抗破坏的能力。
抗拉强度取决于材料的原子结构、晶粒尺寸、晶体缺陷等因素。
常见的金属材料如钢、铝、铜等具有不同的抗拉强度。
2. 屈服强度：屈服强度是金属材料在拉伸过程中，从线性弹性阶段到非线性弹性阶段的临界点。
屈服强度是材料首次发生可见塑性变形的应力水平。
屈服强度反映了金属材料在外力作用下的抗变形能力。
3. 延伸率和断裂伸长率：延伸率和断裂伸长率是反映材料延展性能的重要参数。
延伸率指的是材料在断裂前的拉伸程度，断裂伸长率是指材料在断裂时相对于原始长度的变化程度。
较高的延伸率和断裂伸长率意味着材料具有良好的可塑性和变形能力。
二、金属材料的变形性能分析：1. 弹性变形：弹性变形是指金属材料在外力作用下具有恢复性的形变。
弹性变形区域内，材料的形状通过去除外力而恢复到初始状态。
弹性变形的特点是应变与应力呈线性关系，且应力和应变之间的关系服从胡克定律。
2. 塑性变形：塑性变形是指金属材料在外力作用下发生的不可逆形变，形变后无法完全恢复到初始状态。
金属材料的塑性变形可以通过冷加工、热加工等方式实现。
塑性变形主要由材料内部的晶格滑移、位错等现象引起。
3. 硬化和回弹：硬化是指金属材料在塑性变形过程中变得更加坚硬和脆性的现象。
在连续塑性变形中，材料会经历晶格被位错锁定的过程，导致材料的硬度增加。
回弹是指金属材料在去除外力后，部分形变恢复到原始状态的现象。
三、影响金属材料强度和变形性能的因素：1. 材料的组成和制备工艺：不同元素的添加和不同的制备工艺会对金属材料的强度和变形性能产生重要影响。
2. 晶体结构和晶粒尺寸：晶体结构的不同会导致材料的强度和塑性发生变化，较大的晶粒尺寸能够提高材料的强度，但会降低塑性。
影响屈服强度的因素
3、应力状态 、
应力状态也影响屈服强度，切应力分量愈大， 愈有利于塑性变形，屈服强度则愈低，所以扭转比 拉伸的屈服强度低，拉伸要比弯曲的屈服强度低， 但三向不等拉伸下的屈服强度量最高。要注意，不 同应力状态下材料屈服强度不同，并非是材料性质 变化，而是材料在不同条件下表现的力学行为不同 而已。 总之、金属材料的屈服强度既受各种内在因 素影响，又因外在条件不同而变化，因而可以根据 人们的要求予以改变，这在机件设计、选材、拟订 加工工艺和使用时都必须考虑到。
亚晶界的作用与晶界类似，也阻碍位错运动。
（一）影响屈服强度的内在因素 3、溶质元素 、
在纯金属中加入溶质原子 (间隙型或置换型)形成因溶合 金(或多相合金中的基体相)， 将显著提高屈服强度，此即为 固镕强化。通常，间隙固溶体 的强化效果大于置换固溶体。 图1-9所示。 在固溶合金中，由于溶 质原子和溶剂原子直径不同， 在溶质周围形成了晶格畸变应 力场．该应力场相位错应力场 产生交互作用，使位错运动受 阻，从而使屈服强度提高。
（一）影响屈服强度的内在因素
对于可变形第二相质点，位错可以切过，使之 同基体一起产生变形，由此也能提高屈服强度。 第二相的强化效果还与其尺寸、形状、数量和 分布以及第二相与基体的强度、塑性相应变硬化待 性、两相之间的晶体学配合和界面能等因素有关。 在第二相体积比相同情况下，长形质点显著影响位 错运动，因而具有此种组织的金属材料，其屈服强 度就比具有球状的高。 综上所述，表征金属微量塑性变形抗力的屈服 强度是一个对成分、组织极为敏感的力学性能指标， 受许多内在因素的影响，改变合金成分或热处理工 艺都可使屈服强度产生明显变化。
图1-9 低碳铁素体中固溶强化效果
（一）影响屈服强度的内在因素
பைடு நூலகம்
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
金属材料屈服强度及其影响因素
屈服强度是指材材料开始产生宏观塑性变形时的应力。
对于屈服现象明显的材料，屈服强度就屈服点的应力—屈服值；对于屈服现象不明显的材料，通常将应力-应变曲线上以规定发生一定的残留变形为标准，如通常以0.2%残留变形的应力作为屈服强度，符号为σ0.2或σys。
屈服强度通常用作固体材料力学机械性质的评价指标，是材料的实际使用极限。
影响屈服强度的因素
影响屈服强度的内在因素有：
1.金属本性及晶格类型——纯金属单晶体的屈服强度由位错运动时所受的阻力决定。
这些阻力有晶格阻力和位错间交互作用产生的阻力之分。
其中晶格力与位错宽度和柏氏矢量有关，而两者又与晶体结构有关。
位错间交互产生的阻力包括平行位错间交互产生的阻力和运动位错与林位错交互产生的阻力。
用公式表示：T=αGb/L,式中α为比例系数，又因为密度ρ与1/L2成正比，因此，T=αGb ρ1/2，由此可见，密度增加，屈服强度也随之增加。
2.晶粒大小和亚结构——晶粒大小的影响是晶界影响的反映，减小晶粒尺寸将增加位错运动障碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，将使屈服强度提高。
许多金属与合金的屈服强度与晶粒大小的关系均符合霍尔佩奇公式σ
s
=σ
j +k
y
d-1/2,式中，σ
j
是位错在基体金属中运动的总阻力，亦称摩擦阻力，它决定于
晶体结构和位错密度；k
y
是度量晶界对强化贡献大小的钉扎常数，或表示滑移带端部的应力集中系数；d为晶粒平均尺寸。
亚晶界的作用和晶界类似，也阻碍位错的运动。
3.溶质元素——纯金属中融入溶质原子形成间隙型或置换型固溶合金将会显著提高屈服强度，此即为固溶强化。
这主要是由于溶质原子和溶剂原子直径不同，在溶质周围形成了晶格畸变应力场，该应力场产生交互作用，使位错运动受阻，从而提高屈服强度。
4.第二相——工程上的金属材料，其显微组织一般是多相的。
第二相对屈服强度的影响与质点本身在金属材料屈服变形过程中能否变形有很大关系。
据此可将第二相质点分为不可变形和可变形的两类。
根据位错理论，位错线只能绕过不可变形的第二相质点，为此，必须克服弯曲位错的线张力。
不可变形第二相质点的金属材料，其屈服强度与流变应力就决定于第二相质点之间的间距。
对于可变形的第二相质点，位错可以切过，使之同基体一起变形，由此也能提高屈服强度。
第二相的强化效果还与其尺寸、形状、数量和分布以及第二相与基体的强度、塑性相应硬化特性、两相间的晶体学配合和界面能等因素有关。
在第二相体积比相同的情况下，长形质点显著影响位错运动，因而具有此种组织的金属材料，其屈服强度就比球状的高。
综上所述，表征金属微量塑性变形抗力的屈服强度是一个对成分、组织极其敏感的力学性能指标，受许多内在因素的影响，改变合金成分或热处理工艺可使屈服强度产生明显变化。
影响屈服强度的外在因素有：
1.温度——一般升高温度金属材料的屈服强度降低，但是，金属材料晶体结构不同，其变化趋势也不一样。
比如，bcc金属的屈服强度具有强烈的温度效应。
2.应变速率——拉伸时，加载速度增大，应变速率增大，金属材料的强度将会增加。
这主要是因为，任何一种金属都有自己塑性变形的传播速度，如果加载速度大于它本身的塑性传播速度，必然会导致屈服点的提高。
这是因为加载速度太快，外力方向的晶面转动不充分，滑移在试样的生长、扩展过程中就会受阻，在宏观上表现为起始塑性变形的抗力提高。
此为，随着形变硬化的产生，自发消除硬化的回复无法进行，而形变硬化又会阻碍形变的继续发展，因此要达到所需的残余形变，就必须继续增大外力，这也表现为起始塑性变形抗力的提高。
3.应力状态——应力状态对金属材料屈服强度的影响也很重要。
切应力分量愈大，愈有利于材料的塑性变形，屈服强度就越低，所以扭转比拉伸的屈服强度低，拉伸要比弯曲的屈服强度低，同应力状态下材料屈服强度不同，并非是材料性质变化，而是材料在不同条件下表现的力学行为不同而已。
我们通常所说的材料的屈服强度一般是指在单向拉伸时的屈服强度。