抗拉强度与屈服强度谁更能决定材料的结实
来源：天氏库力 发布日期
2018-10-09 浏览：
我们都知道抗拉强度和屈服强度都能用来证明材料的结实与否，那么到底哪个强度更能决定材料的安全或者结实呢？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。
材料拉伸屈服曲线
有点罗嗦了！下面进入正题！ 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。钢铁工业是人类最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。
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