當外力超過材料的彈性極限時，材料將產生塑性變形，即卸載後材料殘留部分的殘餘變形。當外力繼續增加到一定值時，外力不會增加或減少，樣品繼續拉長，應力-應變曲線表現為平台或之字形峰穀，這種現象稱為屈服現象。平台階段的力是屈服力。樣品產服第一次下降前的力稱為上屈服力，在沒有瞬時效應的屈服階段的最小力稱為低屈服力。相應的強度即為屈服強度、上屈服強度、下屈服強度。對於沒有明顯屈服現象的金屬材料，應測量規定的非比例伸長強度或規定的殘餘伸長應力，而對於有明顯屈服現象的金屬材料，可測量其屈服強度、上屈服強度和下屈服強度。一般而言，隻測定下屈服強度。

通常測定上屈服強度及下屈服強度的方法有兩種：圖示法和指針法。

1.圖示法

試驗時用自動記錄裝置繪製力-夾頭位移圖。要求力軸比例為每mm所代表的應力一般小於10N/mm2，曲線至少要繪製到屈服階段結束點。在曲線上確定屈服平台恒定的力Fe、屈服階段中力首次下降前的最大力FeH、不計初始瞬時效應的最小力FeL。屈服強度、上屈服強度、下屈服強度可以按以下公式來計算：屈服強度計算公式：Re=Fe/S0；Fe為屈服時的恒定力，S0為原始橫截麵積；上屈服強度計算公式：ReH=FeH/S0；FeH為屈服階段中力首次下降前的最大力；下屈服強度計算公式：ReL=FeL/So；FeL為不計初始瞬時效應時屈服階段的最小力。

2.指針法

試驗時，當測力度盤的指針進行首次提出停止使用轉動的恒定力或者通過指針首次實現回轉前的最大力發展或者可以不計初始瞬時影響效應的最小力，分別對應著屈服強度、上屈服強度、下屈服強度。

屈服強度的要點

上下屈服強度的判定：

1.屈服前的第1個峰值應力判為上屈服強度，不管其後的峰值應力比它大或比它小。

2.屈服階段中出現2個或2個以上的極小值應力，舍去第一個極小值應力，取其餘極小值中最小者為下屈服強度。如果隻有1個極小值應力，則取為下屈服強度。

3.屈服階段出現平台，平台應力判定為下屈服強度。如呈現多個而且後者高於前者的屈服平台，判第一個平台應力為下屈服強度。

4.正確的判定結果應是下屈服強度一定低於上屈服強度。

屈服強度的意義

傳統的強度設計方法，對塑性材料，以屈服強度為標準，規定許用應力[σ]=σys/n，安全係數n因場合不同可從1.1到2或更大，對脆性材料，以抗拉強度為標準，規定許用應力[σ]=σb/n，安全係數n一般取6。

焊縫強度不僅具有直接的使用意義，而且是衡量材料的一些力學性能和工藝性能的一般指標。例如通過材料進行屈服強度不斷增高，對應力腐蝕和氫脆就敏感；材料屈服強度低，冷加工成型係統性能和焊接工作性能就好等等。因此，屈服強度是材料性能中不可缺少的重要指標。

影響屈服強度的因素

影響精軋螺紋鋼屈服強度的內在因素有:結合鍵、組織、結構、原子本性。如果比較金屬與陶瓷材料和高聚物材料的屈服強度，可以看出結合鍵的影響是基本的。從組織結構的影響來看，可以有四種強化機製影響金屬材料的屈服強度，這就是：固溶強化；形變強化；沉澱強化和彌散強化；晶界和亞晶強化。沉澱強化和細晶強化是工業合金中提高材料屈服強度的常用的手段。在這幾種強化機製中，前三種機製在提高材料強度的同時，也降低了塑性，隻有細化晶粒和亞晶，既能提高強度又能增加塑性。

影響精軋螺紋鋼屈服強度的外在因素有:溫度、應變速率、應力狀態。隨著溫度的降低和應變速率的增加，材料的屈服強度增加，尤其是體心立方金屬對溫度和應變速率特別敏感，導致鋼的低溫脆化。應力狀態的影響也很重要。屈服強度是反映材料固有特性的重要指標，但不同應力狀態下屈服強度值不同。材料的屈服強度通常稱為單軸拉伸下的屈服強度。

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