抗拉强度和屈服强度这两个强度,仅仅是针对拉力而言。这两个强度是通过拉伸试验得出的,是通过拉力试验机(一般是试验机,可以进行各种拉和压以及弯曲的试验),用规定的恒定的加荷速率,对材料进行持续拉伸,直到断裂或达到规定的破坏程度,这个造成材料终破坏的力,就是该材料的抗拉极限载荷。
因为各种材料的大小不一,所以抗拉极限载荷很难评判材料的强度,所以,用抗拉极限载荷除以试验材料的截面积,就得到单位面积的抗拉极限载荷。抗拉极限载荷与试验材料的截面积之比,就是抗拉强度。抗拉强度是材料单位面积上所能承受外力作用的极限。
屈服强度仅针对具有弹性材料而言,无弹性的材料没有屈服强度。比如各类金属材料、塑料、橡胶等,都有弹性,都有屈服强度。而玻璃、陶瓷、砖石等,一般没有弹性,这类材料就算有弹性,也微乎其微,所以,没有屈服强度一说。
弹性材料在受到恒定持续增大的外力作用下,直到断裂。究竟发生了怎样的变化呢?首先,材料在外力作用下,发生弹性形变,遵循胡克定律。当外力继续增大,到一定的数值之后,材料会进入塑性形变期。材料一旦进入塑性形变,材料的原尺寸和形状不可恢复。而造成这两种形变的临界点的强度,就是材料的屈服强度。对应施加的拉力而言,这个临界点的拉力值,叫屈服点。从晶体角度来说,只有拉力超过屈服点,材料的静态结合才开始被破坏,材料的破坏,是从屈服点开始,而不是从断裂的时候开始的。