強度是金屬材料在外力作用下,抵抗產(chǎn)生塑性變形和斷裂的能力。常用的強度指標(biāo)是屈服極限和強度極限。
①屈服極限。在低碳鋼的拉伸實驗中,觀察到試件受載后,隨著載荷增加試件有變形。當(dāng)載荷增大到某一值時,載荷不再增加,試件卻可以繼續(xù)產(chǎn)生明顯的變形,并且卸除載荷后,這部分變形不會消失,稱這部分變形為塑性變形。這種現(xiàn)象習(xí)慣上被稱為屈服,發(fā)生屈服時的應(yīng)力稱為屈服極限(屈服點)。
說明:對于材料或構(gòu)件的“應(yīng)力”,可以簡單理解為材料內(nèi)部單位面積上所受到的力。
實際生產(chǎn)中,絕大部分零部件都不允許發(fā)生塑性變形,即應(yīng)力。不能超過屈服極限。
②強度極限。金屬材料在受力過程中,從開始受載到發(fā)生斷裂所能達到的最大應(yīng)力值,稱為強度極限。化工壓力容器設(shè)計中常用的材料強度性能指標(biāo)是抗拉強度,它是拉伸實驗
時,試件拉斷前在最大載荷作用下的應(yīng)力,用o。表示。強度極限是壓力容器選材的重要性能指標(biāo)如同時
③疲勞強度?;ぴO(shè)備零部件在工作中常承受大小和方向都可能出現(xiàn)變化的載荷,在
這種載荷作用下,金屬材料有可能在受力遠低于屈服極限時即發(fā)生斷裂,這種現(xiàn)象稱為疲勞。例如,用手彎一根鐵絲,反復(fù)正反向彎曲,不需加多大的力,彎曲一定次數(shù)后鐵絲折斷了(只向單方向彎曲鐵絲不會斷),就是因為鐵絲發(fā)生了疲勞破壞。金屬材料在變載荷作用下,經(jīng)過一特定時間段而不發(fā)生破壞的最大應(yīng)力稱為疲勞極限。它反映了材料在變化的載荷作用下的承載能力,一般疲勞強度比強度極限低得多。