[科普中国]-抗拉强度

抗拉强度（tensile strength）是金属由均匀形塑性变向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。抗拉强度即表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致的，但超出之后，金属开始出现缩颈现象，即产生集中变形；对于没有（或很小）均匀塑性变形的脆性材料，它反映了材料的断裂抗力。符号为Rm（GB/T 228-1987旧国标规定抗拉强度符号为σb），单位为MPa。

定义符号试样在拉伸过程中，材料经过屈服阶段后进入强化阶段后随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度或者强度极限（σb），单位为N/（MPa）。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为：

σ=Fb/So

式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm²。

抗拉强度（ Rm）指材料在拉断前承受最大应力值。当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。

单位:N/(单位面积承受的公斤力)

国内测量抗拉强度比较普遍的方法是采用万能材料试验机等来进行材料抗拉/压强度的测定。

对于脆性材料和不成形颈缩的塑性材料，其拉伸最高载荷就是断裂载荷，因此，其抗拉强度也代表断裂抗力。对于形成颈缩的塑性材料，其抗拉强度代表产生最大均匀变形的抗力，也表示材料在静拉伸条件下的极限承载能力。对于钢丝绳等零件来说，抗拉强度是一个比较有意义的性能指标。抗拉强度很容易测定，而且重现性好，与其他力学性能指标如疲劳极限和硬度等存在一定关系，因此，也作为材料的常规力学性能指标之一用于评价产品质量和工艺规范等。

颈缩现象和抗拉强度颈缩现象和意义颈缩是韧性金属材料在拉伸实验时变形集中于局部区域的特殊现象，它是应变硬化（物理因素）与截面减小（几何因素）共同作用的结果。在金属试样拉伸力-伸长（延伸）曲线极大值b点之前塑性变形是均匀的，因为材料应变硬化使试样承载能力增加，可以补偿因试样截面减小使其承载力的下降。在b点之后，由于应变硬化跟不上塑性变形的发展，使变形集中于试样局部区域产生缩颈。在m点之前df>0；在b点之后df