在數控加工材料中，強度、剛度和硬度是最重要的三個材料特性。它們定義了材料在切削工具作用下的行為。事實上，僅根據這三個特性就可以將材料分類為“難以切割”。今天我們來說說其中的強度。

什么是材料強度?

強度可以說是工程應用中最重要的機械性能。這是工程師在選擇設計材料時首先要檢查的規范。從最簡單的意義上說，它決定了材料受到外力作用時的變形程度。因此，材料越堅固，變形就越小。

為了更詳細地解釋這一點，我們將使用經典的應力-應變曲線。正如你可能注意到的，它在一個圖中包含了很多信息。起初，它可能有點難以掌握，但我們將把它分解成易于管理的碎片。

應力-應變曲線

首先，讓我們簡單介紹一下應力和應變的概念，應力是單位面積上的力。所以，作用在材料上的力越大，應力就越大。另一方面，應變是材料每單位長度的變形量。因此，它是測量材料在應力作用下的響應。自然，它們有直接的關系:如果一個增加，另一個也會增加，反之亦然。

需要注意的是，根據力施加在物體上的方式，應力有很多種類型。在我們的案例中，我們只考慮拉伸應力，因為它是大多數應用中最常見的加載條件類型。

屈服強度

屈服強度是材料在其屈服點之前的強度。屈服點是應力-應變曲線上的一個點，在此之前材料發生彈性變形。也就是說，如果去除壓力，它會恢復原來的形狀。當應力超過這一點時，材料會發生永久性的塑性變形，即使去除載荷也不會消失。

可以理解的是，屈服強度是設計工程師最相關的性能，因為大多數產品的塑性變形是不利的。

極限抗拉強度

極限拉伸強度(UTS)是應力-應變曲線上的另一個點，它定義了材料可以達到的最大拉伸應力。它發生在塑性變形區，代表材料開始走向破壞的點。

從設計的角度來看，它是一個重要的測量應力，如果部分是預期塑性變形。一般來說，應力應保持在遠低于UTS，以避免過度變形和骨折。

斷裂強度

斷裂強度這個名稱是不言自明的。在這個應力值下，材料完全失效并開始破裂。也就是說，它會斷裂。這是一個極端的壓力點，在設計階段絕對要避免。

在機械加工領域，刀具破損就是一個很好的例子。如果切削工具受力過大，它的切削刃就會脫落，使它變得無用。

抗壓強度

如上所述，有各種方法來施加壓力的一部分。前面的討論僅僅是基于拉應力。然而，大多數材料在其他種類的壓力下表現相似。

抗壓強度是材料在壓縮力作用下的強度。行為是相同的，材料在壓縮載荷下變形(最初是彈性的，然后是塑性的)。最后，它在一定的應力值下開始破裂。

一般來說，抗壓強度高于抗拉強度，因為壓縮材料比拉長材料更難。在工程設計中，部件是否承受壓縮力是一個重要的特征。例如液壓機、圓柱和汽車懸掛系統。