引伸計在金屬拉力試驗中的作用
發(fā)布時間：2012/5/23 11:08:07閱讀人數(shù)：7586
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（兩者在曲線上為同一點）。由于對標(biāo)準(zhǔn)的不熟悉，往往在試驗結(jié)果的輸出方面產(chǎn)生一些不應(yīng)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?qū)o屈服的金屬材料的強度按塑料的屈服強度定義類推作為金屬材料屈服值輸出，產(chǎn)生金屬材料屈服值與值一致的笑話。
2、將非比例應(yīng)力與屈服混為一談
雖然非比例應(yīng)力與屈服都是反應(yīng)材料彈性階段與塑性階段的過渡狀態(tài)的指標(biāo)，但兩者有著本質(zhì)的不同。屈服是材料固有的性能，而非比例應(yīng)力是通過人為規(guī)定的條件計算的結(jié)果，當(dāng)材料存在屈服點時是無需求取非比例應(yīng)力的，只有材料沒有明顯的屈服點時才求取非比例應(yīng)力。部分試驗人員對此理解不深，以為屈服點、上屈服、下屈服、非比例應(yīng)力對每一個試驗都存在，而且需全部求取。
3、將具有不連續(xù)屈服的趨勢當(dāng)作具有屈服點
國標(biāo)對屈服的定義指出，當(dāng)變形繼續(xù)發(fā)生，而力保持不變或有波動時叫做屈服。但在某些材料中會發(fā)生這樣一種現(xiàn)象，雖然變形繼續(xù)發(fā)生，力值也繼續(xù)增大，但力值的增大幅度卻發(fā)生了由大到小再到大的過程。從曲線上看，有點象產(chǎn)生屈服的趨勢，并不符合屈服時力值恒定的定義。正如在第三類影響中提到的，由于對“力值恒定”的條件沒有定量指標(biāo)規(guī)定，這時經(jīng)常會產(chǎn)生這一現(xiàn)象是否是屈服，屈服值如何求取等問題的爭論。
綜上所述，屈服值在材料力學(xué)性能試驗中有著非常重要的作用，但同時在求取時又面臨著許多問題，因此無論是國標(biāo)的制定部門，還是試驗機的研發(fā)生產(chǎn)廠商、試驗機的使用部門，都應(yīng)從各自的角度出發(fā)，努力解決所存在的問題，才能實現(xiàn)屈服點的準(zhǔn)確、快速、方便的求取，為材料的安全使用創(chuàng)造良好的條件。微機控制電子萬能材料試驗機使用說明
三、對試驗機和引伸計的要求
1、試驗機應(yīng)符合GB/ T16825 - 1997 規(guī)定的準(zhǔn)確度級,并按照該標(biāo)準(zhǔn)要求檢驗。
2、測定各強度性能均應(yīng)采用1 級或優(yōu)于1 級準(zhǔn)確度的試驗機。
3、引伸計是測延伸用的儀器。應(yīng)把引伸計看成是一個測量系統(tǒng)（包括位移傳感器、記錄器和顯示器） 。
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(biāo)距的兩端及中間三處橫截面上相互垂直的兩個方向測量直徑,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(shù)值是中間數(shù)據(jù),不是試驗結(jié)果數(shù)據(jù),所以,如果必須要計算出原始橫截面積的值時,其值至少保留4 位有效數(shù)字。計算時,常數(shù)π應(yīng)至少取4 位有效數(shù)字。
五、原始標(biāo)距的標(biāo)記
試樣比例標(biāo)距的計算值應(yīng)修約到*接近5mm的倍數(shù),中間數(shù)值向較大一方修約，標(biāo)記原始標(biāo)距的準(zhǔn)確度應(yīng)在±1 %以內(nèi)。由于標(biāo)記試樣標(biāo)距裝置的檢驗尚無相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),因此,建議試驗室應(yīng)自行檢查其準(zhǔn)確度�？梢杂眯_點、細(xì)劃線或細(xì)墨線做標(biāo)記,標(biāo)記應(yīng)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(biāo)距應(yīng)在平行長度的居中位置上標(biāo)出。
六、上屈服強度ReH和下屈服強度ReL的測定
（1） 圖解方法（包括自動方法）
引伸計標(biāo)距應(yīng)≥1/ 2 L o 。引伸計和試驗機應(yīng)不劣于1 級準(zhǔn)確度。試驗速率按13. 1 和13. 2 的要求。記錄力-延伸曲線或力-位移曲線,或采集力-延伸（位移） 數(shù)據(jù),直至超過屈服階段。按照定義在曲線上判定上屈服力和下屈服力的位置點,判定下屈服力時要排除初始瞬時效應(yīng)的影響。
上、下屈服力判定的基本原則如下:
①屈服前的個峰值力（個極大力） 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(xiàn)兩個或兩個以上的谷值力,舍去個谷值力（個極小值力） ,取其余谷值力中之*小者判為下屈服力。如只呈現(xiàn)一個下降谷值力,此谷值力判為下屈服力。
③屈服階段中呈現(xiàn)屈服平臺,平臺力判為下屈服力。如呈現(xiàn)多個而且后者高于前者的屈服平臺,判個平臺力為下屈服力。
④正確的判定結(jié)果應(yīng)是下屈服力必定低于上屈服力。
七、規(guī)定非比例延伸強度Rp 的測定
常規(guī)平行線方法：此方法僅適用于具有彈性直線段的材料測定Rp ,使用的試驗機和引伸計均應(yīng)不劣于1 級準(zhǔn)確度,引伸計標(biāo)距≮1/ 2 L o ,試驗時彈性應(yīng)力速率按標(biāo)準(zhǔn)中的表4 要求,在進(jìn)入塑性范圍和直至Fp 應(yīng)變速率不超過0. 002 5/ s。試驗時,記錄力-延伸曲線或采集力-延伸數(shù)據(jù),直至超過Rp對應(yīng)的力Fp 。在記錄得到的曲線圖上圖解確定規(guī)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（包括自動方法）：圖解方法要求試驗機不劣于1 級準(zhǔn)確度,引伸計為不劣于2 級準(zhǔn)確度,引伸計標(biāo)距不小于試樣標(biāo)距的一半,試驗時的應(yīng)變速率不超過0. 008/ s （相當(dāng)于兩夾頭分離速率0. 48 L c/ min） 。
2、試驗時,記錄力-延伸曲線或力-位移曲線或采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)。在記錄得到的曲線圖上按定義判定力。
3、對于連續(xù)屈服類型,試驗過程中的力判為力Fm ;
4、對于不連續(xù)屈服類型,過了屈服階段之后的力判為力Fm ,由力計算抗拉強度Rm 。
九、斷后伸長率A 的測定
（1）人工方法：試驗前在試樣平行長度上標(biāo)記出原始標(biāo)距（誤差≤±1 %） 和標(biāo)距內(nèi)等分格標(biāo)記（一般標(biāo)記10 個等分格） 。試驗拉斷后,將試樣的斷裂處對接在一起,使其軸線處于同一直線上,通過施加適當(dāng)?shù)膲毫σ允箤訃?yán)密。用分辨力不劣于0. 1mm 的量具測量斷后標(biāo)距,準(zhǔn)確到±0. 25mm 以內(nèi)。
1、建議:斷后標(biāo)距的測量應(yīng)讀到所用量具的分辨力,數(shù)據(jù)不進(jìn)行修約,然后計算斷后伸長率。
2、如果試樣斷在標(biāo)距中間1/ 3 L o 范圍內(nèi),則直接測量兩標(biāo)點間的長度;
3、如果斷在標(biāo)距內(nèi),但超出中間1/ 3 L o 范圍,可以采用移位方法（見標(biāo)準(zhǔn)中附錄F）測定斷后標(biāo)距。
4、如果斷在標(biāo)距外,而且斷后伸長率未達(dá)到規(guī)定*小值,則結(jié)果無效,需用同樣的試樣重新試驗。
（2）圖解方法（包括自動方法） 用引伸計系統(tǒng)記錄力-延伸曲線,或采集力-延伸數(shù)據(jù),直至試樣斷裂。讀取或判讀斷裂點的總延伸,扣除彈性延伸部分后得到的非比例延伸作為斷后伸長。扣除的方法是,過斷裂點作平行于曲線的彈性直線段的平行線交于延伸軸,交點即確定了非比例延伸,見標(biāo)準(zhǔn)中的圖1。
1、引伸計的標(biāo)距應(yīng)等于試樣的原始標(biāo)距,可以不在試樣上標(biāo)出原始標(biāo)距（但建議標(biāo)出） 。
2、建議,當(dāng)斷后伸長率< 5 %時,使用不劣于1 級引伸計; ≥5 %時,使用不劣于2 級引伸計。
十、力總伸長率Agt和力非比例伸長率Ag 的測定：
（1） 圖解方法（包括自動方法）：
1、引伸計標(biāo)距應(yīng)等于或近似等于試樣標(biāo)距。
2、建議：當(dāng)力總延伸率< 5 %時,使用不劣于1 級引伸計; ≥5 %時,使用不劣于2 級引伸計。試驗時紀(jì)錄力－延伸曲線或采集力－延伸數(shù)據(jù),直至超過力點。取力點的總延伸計算A gt 。
3、從力總延伸中扣除彈性延伸部分得到非比例延伸,扣除的方法見標(biāo)準(zhǔn)中的圖1 所示。用得到的非比例延伸計算A g 。當(dāng)曲線在力呈現(xiàn)一平臺時,應(yīng)以平臺的中點作為力點,見標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)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(shè)模型并作近似處理,即假定矩形橫截面四個邊為拋物線型,它的等效橫截面積粗略近似為
十二、斷裂總伸長率At 的測定
1、僅采用圖解方法（包括自動方法） 。
2、引伸計標(biāo)距應(yīng)等于試樣標(biāo)距。
3、建議：若斷裂總延伸率< 5 %時,使用不劣于1 級引伸計; ≥5 %時,使用不劣于2 級引伸計。
4、試驗時記錄力-延伸曲線或采集力-延伸數(shù)據(jù),直至斷裂。以斷裂點的總延伸計算A t 。
原創(chuàng)作者：上海湘杰儀器儀表科技有限公司
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