一文搞懂金属材料拉伸实验

放大字体  缩小字体 2019-11-07 13:56:32  阅读:8829 作者:责任编辑NO。蔡彩根0465

法律顾问:赵建英律师

拉伸实验是指在接受轴向拉伸载荷下测定资料特性的实验办法。使用拉伸实验得到的数据能够确认资料的弹性极限、伸长率、弹性模量、份额极限、面积减缩量、拉伸强度、屈从点、屈从强度和其它拉伸功能目标。

视频:拉伸实验进程详解

1、金属抗拉功能相关目标

常温下金属抗拉功能一般包含抗拉强度、屈从强度又称屈从点或规则屈从强度、伸长率和断面缩短率四个目标。前二者称为强度目标,后二者称为塑性目标。

所谓强度系指试样受轴向拉伸负荷进程中任一瞬间,金属反抗变形或破断的才能,一般以原单位横截面积上所受的力表明。而塑性则为试样经拉伸到破断后,以百分数表明的标距的伸长率和开裂处原横截面积的减缩率。

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2、拉伸实验过程

1)预备试件。对相同巨细标准形状的普碳钢和铝合金试样别离进行拉伸实验。用刻度机在原始标距范围内刻划圆周线。将标距内分为等长的10格。丈量得到其原始直径为10mm,原始标距长度为100mm。

2)调整实验机。手动操控上夹头至适宜的夹持方位。挑选正真适宜的测力度盘。开动实验机,使作业台上升10mm左右,以消除作业台体系自重的影响。调整自动指针对准零点,从动指针与自动指针挨近,调整好自动绘图设备。

3)装夹试件。先将试件装夹在上夹头内,再将下夹头移动到适宜的夹持方位,终究夹紧试件下端。(铝合金资料无显着屈从现象需转载电子引伸计)

4)查看与试车。查看以上过程完结状况。开动实验机,预加少数载荷(载荷对应的应力不能超越资料的份额极限),然后卸载到零,以查看实验机作业是不是正常。

5)进行实验。开动实验机,缓慢而均匀地加载,仔细调查测力指针滚动和绘图设备绘出图的状况。留意捕捉屈从荷载值,将其记载下来用以核算屈从点应力值。屈从阶段留意调查滑移现象。过了屈从阶段,加载速度能够快些。即将到达最大值时,留意调查“缩颈”现象。试件断后当即泊车,记载最大荷载值。(铝合金试样无显着屈从现象)

6)取下试件和记载纸。

7)用游标卡尺丈量断后标距。

8)用游标卡尺丈量缩颈处最小直径

3、金属资料拉伸进程中的四个阶段

实验终究得到的拉伸曲线,其实便是载荷-伸长曲线,在这个曲线中有四个阶段:弹性阶段、屈从阶段、强化阶段、颈缩阶段。

1)弹性阶段:跟着荷载的添加,应变随应力成正比添加。如卸去荷载,试件将恢康复状,表现为弹性变形,此阶段内能够测定资料的弹性模量E。

2)屈从阶段:普碳钢:超越弹性阶段后,载荷简直不变,只是在某一小范围内上下动摇,试样的伸长量急剧地添加,这种现象称为屈从。假如省略这种荷载读数的细小动摇不计,这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表明。塑性变形是忽然开端且载荷数会忽然下降,假如悉数卸除荷载试样将不会恢康复长表现为永久形变。而关于铝合金来说,弹性区域的完毕点并非伴跟着载荷的忽然下降或其他显着的改变从弹性阶段到塑性阶段是一条滑润突变的曲线。

3)强化阶段:试样通过屈从阶段后,曲线出现上升趋势,因为资料在塑性变形进程中不断强化,资料的抗变形才能有增强了,这种现象称为应变硬化。若在此阶段卸载载荷到零时,变形并未彻底消失,应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或剩余应变。

4)颈缩阶段和开裂阶段,试样伸长到某些特定的程度后,荷载读数反而逐步下降。

4、相关核算

关于屈从现象显着的资料:

上屈从强度ReH= FeH/S0(S0表明原始横截面面积、FeH表明上屈从点对应的轴向力)

下屈从强度ReL = FeL/S0(S0表明原始横截面面积、FeL表明下屈从点对应的轴向力)

抗拉强度Rm=Fmax/ S0(Fmax是指最大轴向力)

关于屈从现象不显着的资料,规则以发生0.2%剩余变形的应力值为其屈从极限,称为条件屈从极限或屈从强度。大于此极限的外力作用,将会使零件永久失效,无法康复。

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来历:世界金属在线(ID:jianyanzaixian)供稿,感谢

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