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    引伸計在金屬拉力試驗中的作用

     發(fā)布時(shí)間:2012-05-23 點(diǎn)擊量:8367

    引伸計在金屬拉力試驗中的作用:由于金屬材料與塑料的性能相差很大,其屈服的定義也有所不同。如金屬材料定義有屈服、上屈服、下屈服的概念。而塑料只定義有屈服的概念。另外,金屬材料的屈服強度一定小于極限強度,而塑料的屈服可能小于極限強度,也可能等于極限強度(兩者在曲線(xiàn)上為同一點(diǎn))。由于對標準的不熟悉,往往在試驗結果的輸出方面產(chǎn)生一些不應有的錯誤,如將塑料的屈服概念(上屈服)作為金屬材料的屈服概念(一般為下屈服)輸出,或將無(wú)屈服的金屬材料的大強度按塑料的屈服強度定義類(lèi)推作為金屬材料屈服值輸出,產(chǎn)生金屬材料屈服值與大值一致的笑話(huà)。
        2、將非比例應力與屈服混為一談

       雖然非比例應力與屈服都是反應材料彈性階段與塑性階段的過(guò)渡狀態(tài)的指標,但兩者有著(zhù)本質(zhì)的不同。屈服是材料固有的性能,而非比例應力是通過(guò)人為規定的條件計算的結果,當材料存在屈服點(diǎn)時(shí)是無(wú)需求取非比例應力的,只有材料沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn)時(shí)才求取非比例應力。部分試驗人員對此理解不深,以為屈服點(diǎn)、上屈服、下屈服、非比例應力對每一個(gè)試驗都存在,而且需全部求取。

       3、將具有不連續屈服的趨勢當作具有屈服點(diǎn)

       國標對屈服的定義指出,當變形繼續發(fā)生,而力保持不變或有波動(dòng)時(shí)叫做屈服。但在某些材料中會(huì )發(fā)生這樣一種現象,雖然變形繼續發(fā)生,力值也繼續增大,但力值的增大幅度卻發(fā)生了由大到小再到大的過(guò)程。從曲線(xiàn)上看,有點(diǎn)象產(chǎn)生屈服的趨勢,并不符合屈服時(shí)力值恒定的定義。正如在第三類(lèi)影響中提到的,由于對“力值恒定”的條件沒(méi)有定量指標規定,這時(shí)經(jīng)常會(huì )產(chǎn)生這一現象是否是屈服,屈服值如何求取等問(wèn)題的爭論。

       綜上所述,屈服值在材料力學(xué)性能試驗中有著(zhù)非常重要的作用,但同時(shí)在求取時(shí)又面臨著(zhù)許多問(wèn)題,因此無(wú)論是國標的制定部門(mén),還是試驗機的研發(fā)生產(chǎn)廠(chǎng)商、試驗機的使用部門(mén),都應從各自的角度出發(fā),努力解決所存在的問(wèn)題,才能實(shí)現屈服點(diǎn)的準確、快速、方便的求取,為材料的安全使用創(chuàng )造良好的條件。微機控制電子材料試驗機使用說(shuō)明

    三、對試驗機和引伸計的要求
    1、試驗機應符合GB/ T16825 - 1997 規定的準確度級,并按照該標準要求檢驗。
    2、測定各強度性能均應采用1 級或優(yōu)于1 級準確度的試驗機。
    3、引伸計是測延伸用的儀器。應把引伸計看成是一個(gè)測量系統(包括位移傳感器、記錄器和顯示器) 。

    4、引伸計應符合GB/ T12160 - 2002 規定的準確度級,并按照該標準要求定期進(jìn)行檢驗。
    四、原始橫截面積的測量和計算值

    1、測量部位和方法

    (1) 對于圓形橫截面的試樣,在其標距的兩端及中間三處橫截面上相互垂直的兩個(gè)方向測量直徑,取其平均直徑計算面積,取三處測得的小值為試樣的原始橫截面積
    2、原始橫截面積的計算值
    因為原始橫截面積數值是中間數據,不是試驗結果數據,所以,如果必須要計算出原始橫截面積的值時(shí),其值至少保留4 位有效數字。計算時(shí),常數π應至少取4 位有效數字。
    五、原始標距的標記
    試樣比例標距的計算值應修約到接近5mm的倍數,中間數值向較大一方修約,標記原始標距的準確度應在±1 %以?xún)?。由于標記試樣標距裝置的檢驗尚無(wú)相應標準,因此,建議試驗室應自行檢查其準確度??梢杂眯_點(diǎn)、細劃線(xiàn)或細墨線(xiàn)做標記,標記應清晰,試驗后能分辨,不影響性能的測定。對于帶頭試樣,原始標距應在平行長(cháng)度的居中位置上標出。
    六、上屈服強度ReH和下屈服強度ReL的測定

    (1) 圖解方法(包括自動(dòng)方法) 
    引伸計標距應≥1/ 2 L o 。引伸計和試驗機應不劣于1 級準確度。試驗速率按13. 1 和13. 2 的要求。記錄力-延伸曲線(xiàn)或力-位移曲線(xiàn),或采集力-延伸(位移) 數據,直至超過(guò)屈服階段。按照定義在曲線(xiàn)上判定上屈服力和下屈服力的位置點(diǎn),判定下屈服力時(shí)要排除初始瞬時(shí)效應的影響。

    上、下屈服力判定的基本原則如下
    :
    ①屈服前的*個(gè)峰值力(*個(gè)極大力) 判為上屈服力,不管其后的峰值力比它大或小。

    ②屈服階段中如呈現兩個(gè)或兩個(gè)以上的谷值力,舍去*個(gè)谷值力(*個(gè)極小值力) ,取其余谷值力中之小者判為下屈服力。如只呈現一個(gè)下降谷值力,此谷值力判為下屈服力。

    屈服階段中呈現屈服平臺,平臺力判為下屈服力。如呈現多個(gè)而且后者高于前者的屈服平臺,判*個(gè)平臺力為下屈服力。
    ④正確的判定結果應是下屈服力必定低于上屈服力。

    七、規定非比例延伸強度Rp 的測定
    常規平行線(xiàn)方法:此方法僅適用于具有彈性直線(xiàn)段的材料測定Rp ,使用的試驗機和引伸計均應不劣于1 級準確度,引伸計標距≮1/ 2 L o ,試驗時(shí)彈性應力速率按標準中的表4 要求,在進(jìn)入塑性范圍和直至Fp 應變速率不超過(guò)0. 002 5/ s。試驗時(shí),記錄力-延伸曲線(xiàn)或采集力-延伸數據,直至超過(guò)Rp對應的力Fp 。在記錄得到的曲線(xiàn)圖上圖解確定規定非比例延伸力Fp ,進(jìn)而計算Rp 。

    八、抗拉強度Rm 的測定

    1、圖解方法(包括自動(dòng)方法):圖解方法要求試驗機不劣于1 級準確度,引伸計為不劣于2 級準確度,引伸計標距不小于試樣標距的一半,試驗時(shí)的應變速率不超過(guò)0. 008/ s (相當于兩夾頭分離速率0. 48 L c/ min) 。

    2、試驗時(shí),記錄力-延伸曲線(xiàn)或力-位移曲線(xiàn)或采集相應的數據。在記錄得到的曲線(xiàn)圖上按定義判定大力。
    3、對于連續屈服類(lèi)型,試驗過(guò)程中的大力判為大力Fm ;
    4、對于不連續屈服類(lèi)型,過(guò)了屈服階段之后的大力判為大力Fm ,由大力計算抗拉強度Rm 。

    九、斷后伸長(cháng)率A 的測定

    (1)人工方法:試驗前在試樣平行長(cháng)度上標記出原始標距(誤差≤±1 %) 和標距內等分格標記(一般標記10 個(gè)等分格) 。試驗拉斷后,將試樣的斷裂處對接在一起,使其軸線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上,通過(guò)施加適當的壓力以使對接嚴密。用分辨力不劣于0. 1mm 的量具測量斷后標距,準確到±0. 25mm 以?xún)取?/font>
    1、建議:斷后標距的測量應讀到所用量具的分辨力,數據不進(jìn)行修約,然后計算斷后伸長(cháng)率。
    2、如果試樣斷在標距中間1/ 3 L o 范圍內,則直接測量?jì)蓸它c(diǎn)間的長(cháng)度
    ;
    3、如果斷在標距內,但超出中間1/ 3 L o 范圍,可以采用移位方法(見(jiàn)標準中附錄F)測定斷后標距。

    4、如果斷在標距外,而且斷后伸長(cháng)率未達到規定小值,則結果無(wú)效,需用同樣的試樣重新試驗。

    (2)圖解方法(包括自動(dòng)方法)  用引伸計系統記錄力-延伸曲線(xiàn),或采集力-延伸數據,直至試樣斷裂。讀取或判讀斷裂點(diǎn)的總延伸,扣除彈性延伸部分后得到的非比例延伸作為斷后伸長(cháng)??鄢姆椒ㄊ?過(guò)斷裂點(diǎn)作平行于曲線(xiàn)的彈性直線(xiàn)段的平行線(xiàn)交于延伸軸,交點(diǎn)即確定了非比例延伸,見(jiàn)標準中的圖1。

    1、引伸計的標距應等于試樣的原始標距,可以不在試樣上標出原始標距(但建議標出) 。
    2、建議,當斷后伸長(cháng)率< 5 %時(shí),使用不劣于1 級引伸計; ≥5 %時(shí),使用不劣于2 級引伸計。
    十、大力總伸長(cháng)率Agt和大力非比例伸長(cháng)率Ag 的測定:

     (1) 圖解方法(包括自動(dòng)方法):
    1、引伸計標距應等于或近似等于試樣標距。
    2、建議:當大力總延伸率< 5 %時(shí),使用不劣于1 級引伸計; ≥5 %時(shí),使用不劣于2 級引伸計。試驗時(shí)紀錄力-延伸曲線(xiàn)或采集力-延伸數據,直至超過(guò)大力點(diǎn)。取大力點(diǎn)的總延伸計算A gt 。
    3、從大力總延伸中扣除彈性延伸部分得到非比例延伸,扣除的方法見(jiàn)標準中的圖1 所示。用得到的非比例延伸計算A g 。當曲線(xiàn)在大力呈現一平臺時(shí),應以平臺的中點(diǎn)作為大力點(diǎn),見(jiàn)標準中的圖1 。
    十一、斷面收縮率Z 的測定 :

    1、圓形橫截面試樣斷面收縮率的測定
    圓形橫截面試樣拉斷后縮頸處小橫截面并不一定為圓形橫截面形狀,但測定的方法基礎是建立在假定為圓形橫截面形狀上。這樣,以測定試樣原始橫截面積與斷裂后縮頸處小橫截面積之差與原始橫截面積之比計算斷面收縮率。
    2、矩形橫截面試樣斷面收縮率的測定
    按定義測定,但測定試樣斷后小橫截面積的方法,是基于一種假設模型并作近似處理,即假定矩形橫截面四個(gè)邊為拋物線(xiàn)型,它的等效橫截面積粗略近似為
    十二、斷裂總伸長(cháng)率At 的測定
    1、僅采用圖解方法(包括自動(dòng)方法) 。
    2、引伸計標距應等于試樣標距。
    3、建議:若斷裂總延伸率< 5 %時(shí),使用不劣于1 級引伸計; ≥5 %時(shí),使用不劣于2 級引伸計。
    4、試驗時(shí)記錄力-延伸曲線(xiàn)或采集力-延伸數據,直至斷裂。以斷裂點(diǎn)的總延伸計算A t 。

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