金属材料屈服强度的定义

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在不同的金属材料标准中对于规定的屈服强度的的要求有的要求用上屈服、有的要求用下屈服。请问，他们的区别是什么？为什么要用上屈服，或下屈服？

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一般用下屈服为标准值，下屈服是稳定屈服过程，上屈服比下屈服高的原因在于位错的运动速度，在塑性变形开始阶段，位错的密度比较低，要使位错运动速度加快，必须提高应力，所以此数值较高，一旦位错形成后，所需应力就变小，进入稳定的屈服阶段，此时对应的就是下屈服，所以选择下屈服作为屈服强度的标准值。

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顾此GB亦勿失彼GB
7 N6 v  }" _: f; Z. y. K6 d6 F□ 穆能伶　《科技与出版》 2007年第03期
摘 要 现大量的力学教材仍在引用旧的GB 228—1976，说明编辑与作者更应在GB内容上进行深入细致的沟通。读者需要新的GB 228—1987中的技能知识。
　　关键词 GB； 屈服极限； 沟通； 教本
　　
# d! ]* v6 h8 j　　编辑与作者在自身的业务工作中时常要遇到GB。一本完美的科技书或工科教材，在其内容和形式上都应和GB相符。出优质图书，是编辑与作者共同追求的目标。在某种意义讲，GB的准确应用，决定着图书的质量。
: ?/ L( c) q7 L, C3 Z7 q　　1997年，本人主编了一教辅读物《理论力学客观性概念题集》。该书在出版付印前，出版社责编曾就书稿中的“摩擦系数”一词提出异议。理由是新发布的GB 3102.3—1993中力学的量名称为“摩擦因数”。鉴于此GB新发布不过几年，学生普遍使用的力学教材中仍是旧GB中的名称。若教辅与教材中的名称不一致，则会给读者造成思维障碍。后经双方沟通，采用了兼顾新旧GB的办法，即在“摩擦系数”一词后加注括号，用“GB 3102.3—1993称为摩擦因数”说明之。这样做，自然使读者在任何地方遇到其中一词时，都能形成很好的思维联结。当然，“摩擦因数”与“摩擦系数”两词仅一字之差，在GB的规定上并无实质的不同，其区别也只不过是在二词的使用中首选前者而已。
　　这里，引出一与此文有关的小故事：1995年，也是本人主编的一教辅读物《材料力学客观性概念题集》在出版付印之前，作者与本书主审作了一次沟通。沟通完毕，主审送给我一套由他主持编写并修订的《材料力学》（1994年9月第3版）。我随手翻到此书的关于金属材料拉伸的力学性能处，在36页上看到有一栏外注，即“试样的测试条件可参阅GB 228—1987《金属拉力试验法》”。接下来再看所对应的正文，其中关于低碳钢拉伸屈服极限σs的测试条件仍为GB 228—1976所规定的测试法。这两个GB的标准名也仅仅是涉及发布年的一字之差，然而所规定的关于低碳钢拉伸屈服极限σs的测试法却大相径庭。我当时即向这位先生说明了GB 228—1987中规定的屈服极限σs的测试法是要求排除试样的瞬时效应。因为是在新出的成书上发现了该问题，他当时也只有表示遗憾。
　　或许正是因为GB在一定时期内的稳定不变性，所以在作者与编辑心目中普遍形成了一种定式思维。从而使很多力学教材在述及屈服极限σs的测试法时，很难去打量GB稳定不变性的“在一定时期内”的这一前提，最后导致的只会是以讹传讹了。事实上，甚至这些年出版的面向21世纪课程的材料力学或工程力学教材，也对这一关系到工程零件强度设计的技能型基础知识的叙述不甚严谨，或曰“屈服阶段的最低点对应的应力”，或曰“使材料发生屈服的应力”，等等；亦即仍然停留在GB 228—1953或GB228—1963或GB228—1976的测试法上，也就是先得到“测力度盘的指针停止摆动的恒定负荷或第一次回转的最小负荷即为所求的屈服负荷”；然后，再由屈服负荷和试样的原始横截面面积，借轴向拉压杆正应力计算公式，经计算而得出屈服极限σs之值。但是，作了重大修订后的GB 228—1987则规定：对于有明显屈服现象的金属材料，一般不把上屈服极限而把下屈服极限作为材料的屈服极限；所谓下屈服极限就是不计初始瞬时效应，亦即不计负荷首次下降到最低点负荷时所对应的应力。这一规定基本上等效于国际标准化组织ISO所给出的标准。当然，这些年出版的力学教材也有按此屈服标准来阐述低碳钢强度指标的。但迄今也只是寥寥几本。换句话说，有大量的力学书给读者的关于低碳钢拉伸屈服极限σs的测试法，是过了时的方法，是伪知识。可见，编辑与作者的沟通很重要，而双方对于GB的沟通，对端正书的内容更为重要。
* M( \# p' z8 r) m( Y　　在GB 228—1987的基础上，前几年又再次对其进行了修订。修订后的GB/T 228—2002，更突出其在工程上的应用性和指导性。新标准明确规定屈服强度分为上屈服强度和下屈服强度，所谓下屈服强度，就是“在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力”。此屈服标准实质上与早先的GB 228—1987的规定并无二致。
　　对于屈服极限测定的推陈出新，其实也并不单是试验规则上人为条件的更迭。研究表明，屈服极限并不能算是金属材料开始塑性变形时的应力。在实际工程中，对多晶体来说，因晶体位向的差别，故使得各个晶体不可能同时发生塑性变形。在刚开始时，只有少数晶粒出现塑性变形，在客观上是根本无法显示出材料的屈服的。而只有当较多的晶粒在发生塑性变形时，才有可能出现屈服。可见，这一不计初始瞬时效应的新规定所测取的屈服极限σs要更多地符合实际一些。
　　科学技术的迅速发展，暨新知识的不断涌现，随时都会促成一些新GB的制定与旧GB的修订。特别是高等教育在努力推出高职技能型技艺人才时，对于他们的培养则更要求他们有较强的标准化GB理念。教材乃教本也，教本教本，教学之本。因此，作为提供给教学使用的教本，作者与编辑在对书稿进行编撰或加工时，双方应更多地进行深入细致的沟通，并多在关键的细节上沟通。除了要严格遵守作者编辑常用的GB外，还要认真关注工程技术行业GB的准确应用。
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　　参考文献
( U3 t* W( j; {" v　　［1］ 孙训方，方孝淑，关来泰. 材料力学. 北京：高等教育出版社，1994.
　　［2］ 刘鸿文, 吕荣坤. 材料力学实验.北京:高等教育出版社,1992.
　　［3］ 穆能伶. 工程力学.北京:机械工业出版社,2002.
. F7 p7 t: _- B　　［4］ 穆能伶. 理论力学客观性概念题集.成都:西南交通大学出版社，1997.
# w. b" [  k3 L1 _& H' K* U+ N　　［5］ 石德珂,金志浩.材料力学性能.西安:西安交通大学出版社,1998.
' T$ I& ]& M9 j/ U5 a　　［6］ 新闻出版署图书管理司,中国标准出版社.作者编辑常用标准及规范.北京:中国标准出版社,1997.
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建议相关标准将“屈服点”修改为屈服强度中国质量新闻网  2008-08-20    为了体现标准的科学性、严肃性，建议有关标准尽快将金属材料的“屈服点”指标修改为上屈服强度或下屈服强度指标，以利于使用标准的各方正确测量金属材料的力学性能，不至于产生误解。

3 T: o+ d3 b2 H$ g9 o    许多金属材料的国家标准，例如GB/T699—1999《优质碳素结构钢》、GB/T1591—1994《低合金高强度结构钢》，都规定了金属材料的力学性能指标“屈服点”的限值，并规定相应的试验方法标准为GB/T228—1987《金属拉伸试验方法》。但在GB/T228的现行版本GB/T228—2002《金属材料 室温拉伸试验方法》中却找不到关于“屈服点”的试验方法，与之相应的是上屈服强度和下屈服强度的试验方法。
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) l4 f3 |( {9 p( U! w9 T    材料的受力变形分为弹性变形（外力撤销可以恢复原来形状）和塑性变形（外力撤销不能恢复原来形状，形状已发生变化）。当所受应力达到一个值后，塑性应变急剧增加，力伸长曲线图中曲线出现一个波动的小平台，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强度和下屈服强度。由于下屈服强度的数值较为稳定，因此常以它作为材料抗力的指标。

    在GB/T228-1987《金属拉伸试验方法》中，屈服点(σs)的定义是:呈现屈服现象的金属材料，试样在试验过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力。但目前GB/T228-1987已被GB/T228-2002所代替。在GB/T228-2002《金属材料 室温拉伸试验方法》中，已找不到屈服点的定义，与之相应的是“屈服强度”，其定义是：当金属材料呈现屈服现象时，在实验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点，应区分上屈服强度和下屈服强度。上屈服强度（ReH）的定义是：试样发生屈服而力首次下降前的最高应力；下屈服强度（ReL）的定义是：在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力。并给出了相应的试验方法。在日常的试验过程中往往会得到上屈服强度和下屈服强度，究竟以哪一个指标为标准来判定材料的“屈服点”是否合格，找不到相应的依据，同时以屈服强度指标来判定屈服点指标也显得极不科学严谨。

    鉴于此，建议有关标准尽快将金属材料的“屈服点”指标修改为上屈服强度或下屈服强度指标，以利于使用标准的各方正确测量金属材料的力学性能，不至于产生误解，体现标准的科学性、严肃性。

- T* u7 g/ Q, L( Q( Q    （作者单位：山东省潍坊市质检所）
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[ 本帖最后由 zj2635 于 2009-11-21 15:59 编辑 ]

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但在一些规范或标准中，明确规定屈服强度为上屈服强度。

zhoushan403

摘自百度，希望对楼主有所帮助
屈服强度　　材料拉伸的应力-应变曲线yield strength
& [7 N/ H& o2 F" I　　是材料屈服的临界应力值。
　　（1）对于屈服现象明显的材料，屈服强度就是在屈服点在应力（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%的永久形变）时的应力。通常用作固体材料力学机械性能的评价指标，是材料的实际使用极限。因为材料屈服后产生颈缩，应变增大，使材料失去了原有功能。
" F6 Y& t! b. |: P  _/ h　　当应力超过弹性极限后，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，曲线出现一个波动的小平台，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(σs或σ0.2)。
3 F0 A+ @( t! G& G+ C* a5 V　　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（yield strength）。
　　首先解释一下材料受力变形。材料的变形分为弹性变形（外力撤销可以恢复原来形状）和塑性变形（外力撤销不能恢复原来形状，形状发生变化）
　　建筑钢材以 屈服强度 作为设计应力的依据。
　　所谓屈服，是指达到一定的变形应力之后，金属开始从弹性状态非均匀的向弹-塑性状态过度，它标志着宏观塑性变形的开始。

99111949

值得学习和研究

qibo111

你参阅以下材料力学中的 拉伸试验部分，这个部分分为四个阶段，弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，这个两个屈服好像分别对应的是弹性阶段极限值和屈服阶段的极限值

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有深度!!!!OK!!!

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非标设计，顾名思义就是非标准件的设计，根据需求者要求而设计，比设计标准件要难。须得一定的知识积累和一定的工作经历，才能做到。
　　包括：
　　一、专用量具设计
　　1、游标类专用量具设计
　　2、微分读数类专用量具设计
# A: U( F3 {8 T　　3、指示表读数类专用量具设计
4 P( d5 }4 \' R" Y. n9 B  c3 y8 F0 ]　　4、榕栅传感器数显量具的设计
1 E) }/ _) N! ^% a- I& I　　5、压力传感器量具设计
　　6、激光检测量具设计
) G9 I# N. C9 P7 v　　二、产品及零部件检测线设计
　　1、激光传感器数控检测线设计
　　2、综合检测线设计
　　三、其它机械设计
3 x3 l. Q( f1 f5 h　　1、齿轮传动设计
　　2、液压传动设计
　　3、铸件、模具设计
　　四、电子产品设计
　　1.控制电路
　　2.集成电路
- S8 F  R9 B: A, a6 a8 s　　3.控制IC
实际上，在工厂里把所有的不能在专业厂家买到的产品都归类为非标设计，

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觉得很深奥啊；

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" k3 R) I# M# F  Z4 P$ y5 J  Y; q: o文章的作者也没指明基本好的书，实为遗憾