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金属拉伸试验应该注意的几个问题 |
发布时间:2007年11月14日 点击:411次 |
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虽然说每一个试验机厂家对金属拉伸都很熟悉，但是真正完全能够把标准以及标准
后面的理由吃透的厂家并不多，所以现在每一个试验机厂家在指导用户完成金属拉伸
试验的时候一般是从他们自己设备的能力出发，以最简单的方式来完成试验，比如全
部以横梁位移的速度来完成整个试验过程。金属拉伸试验还是有很多细节问题非常值
得我们重视。
首先是拉伸速度的问题。在弹性变形阶段，金属的变形量很小而拉伸载荷迅速增大。
这时候如果以横梁位移控制来做拉伸试验，那么速度太快会导致整个弹性段很快就被
冲过去。以弹性模量为200Gpa的普通钢材为例，如果标距为50mm的材料，在弹性段内
如以10mm/min的速度进行拉伸试验，那么实际的应力速率为 200000N/mm2S-1×10mm/
min×1min/60S×1/50mm=666N/mm2S-1 一般的钢材屈服强度就小于600Mpa，所以只需
要1秒钟就把试样拉到了屈服，这个速度显然太快。所以在弹性段，一般都选择采用应
力速率控制或者负荷控制。塑性较好的材料试样过了弹性段以后，载荷增加不大，而
变形增加很快，所以为了防止拉伸速度过快，一般采用应变控制或者横梁位移控制。
所以在GB228-2002里面建议了，“在弹性范围和直至上屈服强度，试验机夹头的分离
速率应尽可能保持恒定并在规定的应力速率的范围内（材料弹性模量E/（N/mm2）＜
150000，应力速率控制范围为2—20（N/mm2）•s-1、材料弹性模量E/（N/mm2）≥
150000，应力速率控制范围为6—60（N/mm2）•s-1＝。若仅测定下屈服强度，在试样
平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025/s～0.0025/s之间。平行长度内的应变速
率应尽可能保持恒定。在塑性范围和直至规定强度（规定非比例延伸强度、规定总延
伸强度和规定残余延伸强度）应变速率不应超过0.0025/s。”。这里面有一个很关键
的问题，就是应力速度与应变速度的切换点的问题。最好是在弹性段结束的点进行应
力速度到应变速度的切换。在切换的过程中要保证没有冲击、没有掉力。这是拉力试
验机的一个非常关键的技术。
其次是引伸计的装夹、跟踪与取下来的时机。对于钢材的拉伸的试验，如果要求取
最大力下的总伸长（Agt），那么引伸计就必须跟踪到最大力以后再取下。对于薄板等
拉断后冲击不大的试样，引伸计可以直接跟踪到试样断裂；但是对于拉力较大的试样，
最好的办法是试验机拉伸到最大力以后开始保持横梁位置不动，等取下引伸计以后在
把试样拉断。有的夹具在夹紧试样的时候会产生一个初始力，一定要把初始力消除以
后再夹持引伸计，这样引伸计夹持的标距才是试样在自由状态下的原始标距。
能够这么做试验的试验机不多，请您在选购和使用的时候注意这几点。 |
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