Предел текучести стали — это величина напряжения, которому должен подвергаться кусок стали, чтобы необратимо и измеримо деформироваться. Предел текучести чаще всего определяют как точку, в которой в стали произошло измеримое отклонение 0,2. Предел текучести стали можно увеличить с помощью термической обработки или путем смешивания со сталью других материалов для создания стального сплава. Инженеры должны знать предел текучести материалов, которые они используют, чтобы гарантировать, что конструкции, которые они строят, выдержат воздействующие на них нагрузки.
Предел текучести не следует путать с пределом прочности. Прочность на растяжение — это точка, при которой напряжения на металле заставят его сломаться или сломаться. Напротив, предел текучести — это точка, при которой металл подвергается пластической деформации. Говорят, что материал пластически деформируется, когда он изгибается под действием напряжения и не может вернуться к своей первоначальной форме после снятия напряжения. Если материал способен вернуться к своей первоначальной форме, это называется упругой деформацией. Упругая деформация может продолжаться некоторое время, прежде чем металл деформируется пластически.
Предел текучести материала определяют в лаборатории с помощью испытания на растяжение. Сначала сотни образцов материала подвергаются нагрузкам. Точка, в которой происходит пластическая деформация, фиксируется для каждого образца. Затем измерения усредняются для определения предела текучести материала, измеряемого в фунтах на квадратный дюйм (psi). Если к материалу приложить большее усилие после того, как он достиг своего предела текучести, материал вскоре достигнет предела прочности и сломается.
Техническое определение стали — это железо, в которое для образования сплава был добавлен углерод. Предел текучести стали и другие свойства стали будут варьироваться в зависимости от процентного содержания добавленного углерода. Добавление других материалов, таких как медь, свинец и марганец также может влиять на предел текучести стали. Производители металлопродукции публикуют статистику по пределу текучести и другим характеристикам конкретной продукции.
Термическая обработка также может влиять на предел текучести стали. Целью термической обработки является укрепление или смягчение металла. Нагрев и охлаждение металла до заданных температур при контролируемых скоростях изменяет кристаллическую структуру металла. Кристаллическая структура является одним из основных факторов, определяющих прочность металла.
