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金屬材料屈服強度 斷面收縮率測試

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發(fā)布時間: 2023-11-26 05:06
最后更新: 2023-11-26 05:06
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拉伸試驗強度指標:抗拉強度、屈服強度、彈性模量;


1.抗拉強度:試樣受外力(屈服階段之后)過程中所受到的名義應力。抗拉強度表征了材料在拉伸條件下所能承受的應力,物理意義是在于它反映了均勻變形的抗力??估瓘姸仁谴嘈越饘龠x材的依據(jù)。。


2.屈服強度:當金屬材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時,在試驗期間達到塑性變形而載荷不增加的應力點。當所測材料無明顯屈服時,規(guī)定以產(chǎn)生0.2%殘余變形的應力值為其屈服極限??估瓘姸龋涸嚇邮芡饬ΓㄇA段之后)過程中所受到的名義應力??估瓘姸缺碚髁瞬牧显诶鞐l件下所能承受的應力,物理意義是在于它反映了均勻變形的抗力??估瓘姸仁谴嘈越饘龠x材的依據(jù)。

3.彈性模量:材料在彈性變形階段,其應力和應變成正比例關(guān)系(即符合胡克定律),其比例系數(shù)稱為彈性模量。彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標,其值越大,使材料發(fā)生一定彈性變形的應力也越大,即材料剛度越大,亦即在一定應力作用下,發(fā)生彈性變形越小。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標。


拉伸試驗塑性指標:斷后伸長率、斷面收縮率。


1.斷后伸長率:原始標距部分的伸長與原始標距之百分比。


2.斷面收縮率:縮頸處橫截面積的縮減量與原始橫截面積之百分比。


拉伸試驗類型:


1、低溫拉伸試驗:低溫條件下金屬材料的性能會發(fā)生嚴重的變化,溫度降低,材料的強度變高,但塑性變差,產(chǎn)生由韌變脆的現(xiàn)象,所以研究材料的低溫性能對于在低溫環(huán)境中工作材料的選擇、失效分析和安全評估都有重要意義。在低溫環(huán)境中做準靜態(tài)軸向拉伸,獲取材料低溫環(huán)境下的抗拉強度、斷后伸長率、斷面收縮率。溫度范圍為-196℃~常溫。


2、室溫拉伸試驗:在室溫環(huán)境中做軸向拉伸試驗,用引伸計或者橫向位移測量金屬材料應力應變關(guān)系,同時測量材料的抗拉強度、屈服強度、斷后伸長率、斷面收縮率等指標。


3、高溫拉伸試驗:在高溫環(huán)境中做準靜態(tài)軸向拉伸,用引伸計或者橫向位移測量金屬材料應力應變關(guān)系,同時測量材料的抗拉強度、屈服強度、斷后伸長率、斷面收縮率等指標溫度范圍常溫~1200℃。


4、準靜態(tài)拉伸試驗:金屬材料拉伸試驗速率一般分為位移、應變和載荷三種控制方式。準靜態(tài)拉伸通常指應變率為0.001/S的拉伸試驗。不同應變速率下所測的抗拉強度、屈服強度等參數(shù)會有所不同。


5、高應變速率拉伸試驗:金屬材料在高應變速率下的力學性能、失效方式與其在靜態(tài)下完全不同,許多工程材料表現(xiàn)出與應變速率的依存關(guān)系即應變速率的敏感性,工程上的靜態(tài)設計和解析不符合實際動態(tài)載荷條件下的需求,因此需要通過高應變速率拉伸來獲取材料在動態(tài)載荷下的力學性能。高應變速率拉伸又稱高速拉伸,應變率通常為0.01/s、0.1/s、1/s、10/s、100/s、500/s、1000/s。試驗采用液壓伺服控制方式,最大試驗速度20m/s;最大試驗載荷50KN;最大試驗能量4400J,8通道數(shù)據(jù)采集,力、位移、變形采樣頻率可達到10MHz;最大工作行程250mm;應變測量采用VIC-2D超高速非接觸應變測量系統(tǒng)。拉伸過程中電腦實時采集的時間、應力(或載荷) 、應變(或變形量)等具體原始數(shù)據(jù),試驗數(shù)據(jù)經(jīng)處理后,轉(zhuǎn)換成真應力應變曲線(包括擬合外推部分)。


6、慢應變速率拉伸試驗:慢應變速率拉伸試驗是利用特制的慢應變速率拉伸試驗機進行應變速率為10-5~10-7的拉伸試驗,試驗獲得材料的抗拉強度、斷后伸長率、斷面收縮率。慢應變速率拉伸可同時增加模擬環(huán)境條件,尤其是腐蝕環(huán)境。慢應變速率拉伸以一個恒定的、相當緩慢的應變速率對置于腐蝕環(huán)境中的試樣施加拉應力,通過強化應變狀態(tài)來加速應力腐蝕的產(chǎn)生和發(fā)展過程。此方法提供了在傳統(tǒng)應力腐蝕試驗條件下不能迅速激發(fā)應力腐蝕開裂的環(huán)境里,確定延性材料應力腐蝕開裂敏感性的快速試驗方法,它能使任何試樣在很短的時間內(nèi)發(fā)生斷裂,因此它是--種相當苛刻的加速試驗方法。


7、單軸拉伸試驗:單一軸向拉伸,即延中心線施加載荷,以規(guī)定的速度均勻的拉伸試樣,需確保上下夾頭的同軸度,使試件上產(chǎn)生均勻拉應力。


8、雙軸拉伸試驗: 又叫等二軸拉伸試驗,用于測量材料在雙向拉伸條件下的應力應變力學性能,應變測量采用高清非接觸式全場應變測量系統(tǒng)配合拉伸試驗機同步實時采集材料的拉伸應變值。


拉伸試驗標準: 

 

GB/T 228.1  金屬材料拉伸試驗第1部分:室溫試驗方法


GB/T 4338    金屬材料 高溫拉伸試驗方法


GB/T 228.2  金屬材料拉伸試驗第1部分:高溫試驗方法


GB/T 30069.2  金屬材料 高應變速率拉伸試驗 第2部分:液壓伺服與其他試驗系統(tǒng)



GB/T 15970.1 金屬和合金的腐蝕應力腐蝕試驗第7部分:慢應變速率試驗


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