什么是屈服强度和抗拉强度 要说这两个概念， 先从材料是如何被破坏的说起。 任何材料在受到不断增大或者持续恒定或者持续交变的外力作用下， 最终会超过某个极限而被破坏。 对材料造成破坏的外力种类很多， 比如拉力、 压力、 剪切力、 扭力等。 屈服强度和抗拉强度这两个强度， 仅仅是针对拉力而言。 这两个强度是通过拉伸试验得出的， 是通过拉力试验机（一般是万能试验机， 可以进行各种拉和压以及弯曲的试验） ， 用规定的恒定的加荷速率(就是单位时间内拉力的增加量) ， 对材料进行持续拉伸， 直到断裂或达到规定的破坏程度（比如有些对接焊缝强度试验可以不拉断） ， 这个造...

　　什么是屈服强度和抗拉强度 要说这两个概念， 先从材料是如何被破坏的说起。 任何材料在受到不断增大或者持续恒定或者持续交变的外力作用下， 最终会超过某个极限而被破坏。 对材料造成破坏的外力种类很多， 比如拉力、 压力、 剪切力、 扭力等。 屈服强度和抗拉强度这两个强度， 仅仅是针对拉力而言。 这两个强度是通过拉伸试验得出的， 是通过拉力试验机（一般是万能试验机， 可以进行各种拉和压以及弯曲的试验） ， 用规定的恒定的加荷速率(就是单位时间内拉力的增加量) ， 对材料进行持续拉伸， 直到断裂或达到规定的破坏程度（比如有些对接焊缝强度试验可以不拉断） ， 这个造成材料最终破坏的力， 就是该材料的抗拉极限载荷。 抗拉极限载荷是一个力的表述， 单位为牛顿（N） ， 因为牛顿是一个很小的单位， 所以， 大部分情况下用千牛（KN） 的比较多。 因为各种材料大小不一， 所以抗拉极限载荷很难评判材料的强度。 所以，用抗拉极限载荷除以实验材料的截面积， 就得到单位面积的抗拉极限载荷。 单位面积上受的力， 这是一个强度的表述， 单位是帕斯卡（Pa） ， 同样， 帕斯卡是一个极小的单位， 一般都用兆帕（MPa） 来表述。 所以， 抗拉极限载荷与实验材料的截面积之比， 就是抗拉强度。 抗拉强度是材料单位面积上所能承受外力作用的极限。 超过这个极限， 材料将被解离性破坏。 那什么是屈服强度呢？ 屈服强度仅针对具有弹性材料而言， 无弹性的材料没有屈服强度。 比如各类金属材料、 塑料、 橡胶等等， 都有弹性， 都有屈服强度。 而玻璃、 陶瓷、 砖石等等， 一般没有弹性， 这类材料就算有弹性， 也微乎其微， 所以， 没有屈服强度一说。 弹性材料在受到恒定持续增大的外力作用下， 直到断裂。 究竟发生了怎样的变化呢？ 首先， 材料在外力作用下， 发生弹性形变， 遵循胡克定律。 什么叫弹性形变呢？ 就是外力消除， 材料会恢复原来的尺寸和形状。 当外力继续增大， 到一定的数值之后， 材料会进入塑性形变期。 材料一旦进入塑性形变， 当外力， 材料的原尺寸和形状不可恢复！ 而这个造成两种形变的的临界点的强度， 就是材料的屈服强度！ 对应施加的拉力而言， 这个临界点的拉力值， 叫屈服点。 从晶体角度来说， 只有拉力超过屈服点， 材料的晶体结合才开始被破坏！材料的破坏， 是从屈服点就已经开始， 而不是从断裂的时候开始的！ 弄清楚这两个强度怎么来的了， 所以说， 屈服强度高的材料， 能承受的破坏力就大， 这是正确的。 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。 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。