一、屈服強(qiáng)度的基本概念

屈服強(qiáng)度（Yield Strength）是指材料在拉伸或壓縮等外力作用下，開始產(chǎn)生不可逆的塑性變形時(shí)的應(yīng)力值。當(dāng)應(yīng)力超過這個(gè)臨界點(diǎn)后，材料的應(yīng)變不再完全恢復(fù)，出現(xiàn)永久性變形。屈服強(qiáng)度是材料在塑性階段的強(qiáng)度表征，對(duì)許多工程材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義，尤其在結(jié)構(gòu)材料的選擇中，屈服強(qiáng)度是決定材料能否承受一定荷載的關(guān)鍵指標(biāo)。

小編在這里啰嗦一句，“屈服強(qiáng)度”的類別指的是常見的——上屈服強(qiáng)度ReH、下屈服強(qiáng)度ReL、規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度Rp0.2（應(yīng)變0.2%時(shí)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度）。

上屈服強(qiáng)度，下屈服強(qiáng)度

上屈服強(qiáng)度（Upper Yield Strength）是應(yīng)力剛剛達(dá)到屈服點(diǎn)時(shí)的最大應(yīng)力值，通常是材料發(fā)生屈服的瞬間應(yīng)力。上屈服強(qiáng)度標(biāo)志著材料開始進(jìn)入塑性變形狀態(tài)。上屈服強(qiáng)度的出現(xiàn)主要是由于材料內(nèi)部的位錯(cuò)滑移開始進(jìn)行，而材料表面卻尚未充分滑移，導(dǎo)致應(yīng)力暫時(shí)增高。

下屈服強(qiáng)度（Lower Yield Strength）是材料在塑性流動(dòng)階段應(yīng)力趨于平穩(wěn)的應(yīng)力值。它代表了材料在屈服平臺(tái)上穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的應(yīng)力水平。與上屈服強(qiáng)度相比，下屈服強(qiáng)度更接近材料在實(shí)際工作中承受的應(yīng)力狀態(tài)，因此常用來作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的參考值。

上屈服強(qiáng)度ReH、下屈服強(qiáng)度ReL處在同一種材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的不同位置。

Rpl=241MPa指的是彈性極限，在此之前，材料在外荷載作用下，表現(xiàn)為純線性，卸除荷載之后，材料可以完恢復(fù)原始狀態(tài)，彈性極限對(duì)應(yīng)的應(yīng)變?yōu)?/span>0.0012；然后是ReH——上屈服強(qiáng)度262MPa，緊接著應(yīng)力驟降至ReL——下屈服強(qiáng)度248MPa，此時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變?yōu)?/span>0.03，是彈性極限的25倍；再然后材料歷經(jīng)應(yīng)變硬化階段直至達(dá)到抗拉極限Ru=434MPa；最后在頸縮過程中達(dá)到斷裂，Rf——破環(huán)強(qiáng)度324MPa，此時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變?yōu)?/span>0.38，是彈性極限的317倍！

對(duì)于不同的材料，有的要求取上屈服強(qiáng)度，有的要求取下屈服強(qiáng)度。例如，延性較弱的螺栓，發(fā)生破壞的時(shí)候比較突然，保守考慮一般取下屈服強(qiáng)度ReL，而延性較好的合金鋼Q355B，破壞過程明顯相對(duì)肉眼可見，一般要求上屈服強(qiáng)度ReH即可。

一般低合金鋼的上屈服強(qiáng)度比下屈服強(qiáng)度高出10%左右，如表1所示某低合金鋼實(shí)測(cè)ReH、ReL。

規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度（Proof Stress at Specified Plastic Elongation），也稱為規(guī)定屈服強(qiáng)度，是指材料在達(dá)到某一預(yù)設(shè)永久變形（通常為0.2%）時(shí)的應(yīng)力值，用符號(hào)Rp0.2表示。與上下屈服強(qiáng)度不同，規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度適用于沒有明顯屈服平臺(tái)的材料，如高強(qiáng)度合金、硬化后的金屬材料等。