对于低碳钢为什么只计算屈服极限
屈服强度是描述金属材料在受到外力作用时抵抗塑性变形的能力。对于有明显屈服现象的材料,屈服强度即为屈服点的应力值,反映材料开始产生显著塑性变形的抵抗能力。而对于无明显屈服现象的材料,则规定以产生0.2%残余变形的应力为其屈服强度,即条件屈服强度。这一强度是材料抵抗微量塑性变形的应力极限,超过此极限,零件可能永久失效,无法恢复。
对于金属材料的屈服现象,当应力超过弹性极限进入屈服阶段,变形增加迅速,除了弹性变形外,还会出现塑性变形。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。下屈服点的数值较为稳定,因此常作为材料抗力的指标,即屈服强度。
有些钢材如高碳钢并无明显的屈服现象,此时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。这一强度是评价固体材料力学机械性质的重要指标,反映了材料的实际使用极限。超过此极限,材料会产生塑性变形,应变增大,导致失效。
再深入解释,材料的变形可分为弹性变形和塑性变形。弹性变形是在外力撤销后可以恢复原来形状,而塑性变形则是外力撤销后无法恢复,形状发生变化。建筑钢材的设计应力依据便是屈服强度。
所谓屈服,是金属从弹性状态过渡到弹-塑性状态的一个标志,意味着宏观塑性变形的开始。屈服强度对于评估材料的使用性能和寿命具有重要意义。了解材料的屈服强度对于合理使用和优化材料性能至关重要。