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金屬拉伸試驗(yàn)需注意的兩個(gè)問題

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雖然說每一個(gè)試驗(yàn)機(jī)廠家對(duì)金屬拉伸都很熟悉,但是真正完全能夠把標(biāo)準(zhǔn)以及標(biāo)準(zhǔn)后面的理由吃透的廠家并不多,所以現(xiàn)在每一個(gè)試驗(yàn)機(jī)廠家在指導(dǎo)用戶完成金屬拉伸試驗(yàn)的時(shí)候一般是從他們自己設(shè)備的能力出發(fā),以***簡單的方式來完成試驗(yàn),比如全部以橫梁位移的速度來完成整個(gè)試驗(yàn)過程。金屬拉伸試驗(yàn)還是有很多細(xì)節(jié)問題非常值得我們重視。

首先是拉伸速度的問題。在彈性變形階段,金屬的變形量很小而拉伸載荷迅速增大。這時(shí)候如果以橫梁位移控制來做拉伸試驗(yàn),那么速度太快會(huì)導(dǎo)致整個(gè)彈性段很快就被沖過去。以彈性模量為200Gpa的普通鋼材為例,如果標(biāo)距為50mm的材料,在彈性段內(nèi)如以10mm/min的速度進(jìn)行拉伸試驗(yàn),那么實(shí)際的應(yīng)力速率為200000N/mm2S-1×10mm/min×1min/60S×1/50mm=666N/mm2S-1一般的鋼材屈服強(qiáng)度就小于600Mpa,所以只需要1秒鐘就把試樣拉到了屈服,這個(gè)速度顯然太快。所以在彈性段,一般都選擇采用應(yīng)力速率控制或者負(fù)荷控制。塑性較好的材料試樣過了彈性段以后,載荷增加不大,而變形增加很快,所以為了防止拉伸速度過快,一般采用應(yīng)變控制或者橫梁位移控制。所以在GB228-2002里面建議了,“在彈性范圍和直至上屈服強(qiáng)度,試驗(yàn)機(jī)夾頭的分離速率應(yīng)盡可能保持恒定并在規(guī)定的應(yīng)力速率的范圍內(nèi)(材料彈性模量E/(N/mm2)<150000,應(yīng)力速率控制范圍為2—20(N/mm2)?s-1、材料彈性模量E/(N/mm2)≥150000,應(yīng)力速率控制范圍為6—60(N/mm2)?s-1=。若僅測定下屈服強(qiáng)度,在試樣平行長度的屈服期間應(yīng)變速率應(yīng)在0.00025/s~0.0025/s之間。平行長度內(nèi)的應(yīng)變速率應(yīng)盡可能保持恒定。

在塑性范圍和直至規(guī)定強(qiáng)度(規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度、規(guī)定總延伸強(qiáng)度和規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度)應(yīng)變速率不應(yīng)超過0.0025/s。”。這里面有一個(gè)很關(guān)鍵的問題,就是應(yīng)力速度與應(yīng)變速度的切換點(diǎn)的問題。***是在彈性段結(jié)束的點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力速度到應(yīng)變速度的切換。在切換的過程中要保證沒有沖擊、沒有掉力。這是拉力試驗(yàn)機(jī)的一個(gè)非常關(guān)鍵的技術(shù)。

其次是引伸計(jì)的裝夾、跟蹤與取下來的時(shí)機(jī)。對(duì)于鋼材的拉伸的試驗(yàn),如果要求取***大力下的總伸長(Agt),那么引伸計(jì)就必須跟蹤到***大力以后再取下。對(duì)于薄板等拉斷后沖擊不大的試樣,引伸計(jì)可以直接跟蹤到試樣斷裂;但是對(duì)于拉力較大的試樣,***的辦法是試驗(yàn)機(jī)拉伸到***大力以后開始保持橫梁位置不動(dòng),等取下引伸計(jì)以后在把試樣拉斷。有的夾具在夾緊試樣的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一個(gè)初始力,一定要把初始力消除以后再夾持引伸計(jì),這樣引伸計(jì)夾持的標(biāo)距才是試樣在自由狀態(tài)下的原始標(biāo)距。

 

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