金属强度是指金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。它是衡量金属材料力学性能的重要指标之一。金属强度主要包括屈服强度、抗拉强度等。屈服强度是金属材料开始产生明显塑性变形时的最小应力值。当应力达到屈服强度时，材料会发生不可逆的塑性变形。例如，在拉伸试验中，当对金属试样施加的拉力使其产生一定程度的伸长，且这种伸长在去除外力后不能完全恢复，此时对应的应力就是屈服强度。抗拉强度是金属材料在拉断前所能承受的最大应力。它代表了材料在拉伸过程中的极限承载能力。比如，对一根金属棒进行拉伸试验，一直增加拉力，直到金属棒断裂，断裂前承受的最大拉力对应的应力就是抗拉强度。 影响因素
冷加工：如冷轧、冷拔等工艺可以提高金属的强度。冷加工过程中，金属发生塑性变形，位错密度增加，从而使金属的强度提高。例如，冷拔钢丝的强度比未经冷拔的钢丝强度高很多。这是因为冷拔过程中钢丝的横截面减小，长度增加，位错运动受到更多的阻碍，所以强度增大。热处理：不同的热处理工艺可以改变金属的组织结构，进而影响强度。例如，淬火可以使钢获得马氏体组织，马氏体组织硬度高、强度大。通过淬火和回火等工艺的合理组合，可以调整钢的强度和韧性之间的平衡，满足不同的工程应用需求。化学成分：不同的金属元素组成会影响强度。例如，在钢中添加合金元素铬（Cr）、镍（Ni）等可以显著提高钢的强度。铬能形成稳定的碳化物，细化晶粒，从而提高钢的屈服强度和抗拉强度；镍可以提高钢的韧性和强度，使钢在复杂受力情况下不易断裂。组织结构：金属的晶体结构和微观组织对强度有重要影响。例如，金属的晶粒大小不同，强度也不同。一般来说，晶粒越细小，金属的强度越高。这是因为细晶粒金属晶界面积大，位错运动阻力大，所以强度更高。以纯铝为例，经过细化晶粒处理后的纯铝，其屈服强度和抗拉强度比粗晶粒的纯铝要高很多。拉伸试验：这是最常用的测试金属强度的方法之一。将金属材料制成标准试样，如圆形或矩形截面的试样，然后在拉伸试验机上进行拉伸。试验机可以精确地测量施加在试样上的拉力和试样的伸长量，通过计算应力 - 应变曲线来确定金属的屈服强度、抗拉强度等参数。在试验过程中，引伸计等设备可以准确测量试样的微小变形，从而得到更精确的试验数据。![]()
圆截面：d=10mm
标距：长试件L0=10d；短试件 L0=5d
拉伸试样 GB6397《金属拉伸试验试样 》
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GB/T 16491《电子万能试验机》
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GB/T 12160《单轴试验用引伸计的标定》
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GB/T 228.1《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》 (ISO 6892-1)
GB/T 228.2-《金属材料 拉伸试验 第2部分:高温试验方法》
GB/T 2651《焊接接头拉伸试验方法》
GB/T 2652《焊缝及熔敷金属拉伸试验方法》
ASTM A370《钢铁制品力学性能试验方法和定》
ASTM D3039/D3039M-17《聚合物基复合材料拉伸性能标准试验方法》
ASTM D638《塑料拉伸性能的测试方法》
硬度测试：虽然硬度测试不能直接得到金属的强度数值，但硬度与强度之间存在一定的关联。例如，洛氏硬度测试（HRC、HRB 等）、布氏硬度测试（HB）和维氏硬度测试（HV）等方法可以通过在金属表面施加一定的载荷，测量压痕的大小来确定硬度。一般来说，硬度较高的金属，其强度也相对较高。因为硬度测试过程中，压头对金属表面产生局部变形，其抵抗变形的能力在一定程度上反映了金属的强度特性。
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第III阶段强化阶段
特征：当应力超过σs后，试样发生明显而均匀的塑性变形，若使试样的应变增大，则必须增加应力值，这种随着塑性变形的增大，塑性变形抗力不断增加的现象称为加工硬化或形变强化。
重要概念：当应力达到σb时试样的均匀变形阶段即告终止，此最大应力σb称为材料的强度极限或抗拉强度，它表示材料对最大均匀塑性变形的抗力。材料在拉伸破坏之前能承受的最大应力。
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