表示材料抵抗塑性变形的能力。对单晶体,当分切应力等于临界值时位错就开始增值和运动,开始产生塑性变形,从而屈服。对多晶或工程材料,存在明显屈服点时,屈服强度等于屈服点所对应的应力。对于没有明显屈服点的材料,认为塑性变形量为0.2%时材料就屈服,称为条件屈服,则塑性变形0.2%所对应的应力称为条件屈服强度。
对存在明显屈服效应的材料为其下屈服极限,记为;对不存在明显屈服效应的材料,一般规定塑性变形量达到0.2%时的应力为条件屈服强度,记为
。
屈服强度是材料开始发生明显塑性变形时的最低应力值。当应力超过弹性极限后,进入屈服阶段后,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。当应力达到屈服点后,塑性应变急剧增加,应力应变出现微小波动,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。
影响屈服强度的内在因素有:结合键、组织、结构、原子本性。如将金属的屈服强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。从组织结构的影响来看,可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度,这就是:①固溶强化;②形变强化;③沉淀强化和弥散强化;④晶界和亚晶强化。沉淀强化和细晶强化是工业合金中提高材料屈服强度的最常用的手段。在这几种强化机制中,前三种机制在提高材料强度的同时,也降低了塑性,只有细化晶粒和亚晶,既能提高强度又能增加塑性。
影响屈服强度的外在因素有:温度、应变速率、应力状态。
随着温度的降低与应变速率的增高,材料的屈服强度升高,尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感,这导致了钢的低温脆化。应力状态的影响也很重要。虽然屈服强度是反映材料的内在性能的一个本质指标,但应力状态不同,屈服强度值也不同。通常所说的材料的屈服强度一般是指在单向拉伸时的屈服强度。