影响屈服强度的因素

（一）影响屈服强度的内在因素
2、晶粒大小和亚结构 、
晶粒大小的影响是晶界影响的反映，减小晶粒尺寸将增 加位错运动障碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，使 屈服强度提高。 许多金属与合金的屈服强度与晶粒大小的关系均符合霍 尔—派奇(Hall—Petch)公式：σs=σi+kyd-1/2
σi ——位错在基体金属中运动的总阻力，亦称摩擦阻力，决定 于晶体结构和位错密度 ky ——度量晶界对强化贡献大小的钉扎常数，或表示滑移带 端部的应力集中系数 d ——晶粒平均直径。
（一）影响屈服强度的内在因素
1、金属本性及晶格类型 2、晶粒大小和亚结构 3、溶质元素 4、第二相
（二）影响屈服强度的内在因素
1、温度 2、应变速率 3、应力状态
（一）影响屈服强度的内在因素
1、金属本性及晶格类型 、
纯金属单晶体的屈服强度由位错运动时所受到的阻力决 定的，这些阻力有晶格阻力、位错间交互作用产生的阻力等。 晶格阻力即派纳力。派纳力与位错宽度和柏氏矢量有关， 两者又与晶体结构有关。 位错间交互产生的阻力，包括平行位错间交互作用产生 的阻力和运动位错与林位错交互作用产生的阻力。用公式表 示：τ=αGb/L，式中 α——比例系数。 因为位错密度ρ与1/L2成正比，故上式又可写为： τ=αGbρ ，由此可见，ρ增加，τ也增加，所以屈服强 度也随之提高。
（一）影响屈服强度的内在因素
对于可变形第二相质点，位错可以切过，使之 同基体一起产生变形，由此也能提高屈服强度。 第二相的强化效果还与其尺寸、形状、数量和 分布以及第二相与基体的强度、塑性相应变硬化待 性、两相之间的晶体学配合和界面能等因素有关。 在第二相体积比相同情况下，长形质点显著影响位 错运动，因而具有此种组织的金属材料，其屈服强 度就比具有球状的高。 综上所述，表征金属微量塑性变形抗力的屈服 强度是一个对成分、组织极为敏感的力学性能指标， 受许多内在因素的影响，改变合金成分或热处理工 艺都可使屈服强度产生明显变化。
影响屈服强度的因素
金属材料一般是多晶体合金，往往具有多相组 织，因此，讨论影响屈服强度的因素，必须注意以 下几点： ①屈服变形是位错增殖和运动的结果； ②实际金属材料的力学行为是由许多晶粒综合 作用的结果； ③各种外界因素通过影响位错运动而影响屈服 强度。 以下我们将从内、外两方面因素来进行分析。
影响屈服强度的因素
3、应力状态 、
应力状态也影响屈服强度，切应力分量愈大， 愈有利于塑性变形，屈服强度则愈低，所以扭转比 拉伸的屈服强度低，拉伸要比弯曲的屈服强度低， 但三向不等拉伸下的屈服强度量最高。要注意，不 同应力状态下材料屈服强度不同，并非是材料性质 变化，而是材料在不同条件下表现的力学行为不同 而已。 总之、金属材料的屈服强度既受各种内在因 素影响，又因外在条件不同而变化，因而可以根据 人们的要求予以改变，这在机件设计、选材、拟订 加工工艺和使用时都必须考虑到。
亚晶界的作用与晶界类似，也阻碍位错运动。
（一）影响屈服强度的内在因素 3、溶质元素 、
在纯金属中加入溶质原子 (间隙型或置换型)形成因溶合 金(或多相合金中的基体相)， 将显著提高屈服强度，此即为 固镕强化。通常，间隙固溶体 的强化效果大于置换固溶体。 图1-9所示。 在固溶合金中，由于溶 质原子和溶剂原子直径不同， 在溶质周围形成了晶格畸变应 力场．该应力场相位错应力场 产生交互作用，使位错运动受 阻，从而使屈服强度提高。
（一）影响屈服强度的外在因素
1、温度 、
一般，升高温度，金属材 料的屈服强度降低．伺是，金属 晶体结构不同，其变化趋势并不 一样，如图1—10所示。 在bcc金属中，τp-n 值较fcc 金属高很多，τp-n 在屈服强度中 占有较大比例，而τp-n属短程力， 对温度十分敏感。因此，bcc金 属的屈服强度具有强烈的温度效 应可能是τp-n 起主要用。 图1-10 W, Mo, Fe, Ni的屈服强度
随温度的变化
（一）影响屈服强度的外在因素 2、应变速率 、 应变速率增大，金属 材料的强度增加(图1— 11)。由图1—11可见， 屈服强度随应变速率的变 化较抗拉强度的变化要剧 烈得多。 这种因应变速率 增加而产生的强度提高效 应，称为应变速率硬化现 象。
图1-11 应变速率对材料强度的 影响
（一）影响屈服强度的外在因素
图1-9 低碳铁素体中固溶强化效果
（一）影响屈服强度的内在因素
4、第二Βιβλιοθήκη Baidu 、
工程上的金属材料，其显微组织一般是多相的。 除了基体产生固溶强化外，第二相对屈服强度也有 影响。第二相质点的强化效果与质点本身在金属材 料屈服变形过程中能否变形有很大关系。据此可将 第二相质点分为不可变形的和可变形的两类。 根据位错理论，位错线只能绕过不可变形的 第二相质点，为此，必须克服弯曲位错的线张力。 弯曲位错的线张力与相邻质点的间距有关，故含有 不可变形第二相质点的金属材料，其屈服强度与流 变应力就决定于第二相质点之间的间距。