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金屬材料室溫拉伸性能測定

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前言:拉伸試驗是材料力學性能試驗中最常見、最重要的試驗方法之一。拉伸試驗是在三個外界條件(溫度、加載速度、應力狀態)下進行的。溫度條件指常溫、低溫、和高溫。加載速度是在靜載荷下進行的,應變速率一般為0.0001~0.01/s。應力狀態為單向沿軸拉伸,即簡單應力狀態。它具有簡單易行、試樣便于制備等特點。通過拉伸試驗可以得到材料的基本力學性能指標,如彈性模量、屈服強度、規定非比例延伸強度、抗拉強度、斷后伸長率、斷面收縮率、應變硬化指數和塑性應變比等。拉伸試驗所得到的材料強度和塑性性能數據,對于設計和選材、新材料的研制、材料的采購和驗收、產品的質量控制、設備的安全和評估,都有很重要的應用價值和參考價值,有些則直接以拉伸試驗的結果為依據。例如:進行強度計算時,材料所受的應力應小于屈服強度,否則會因塑性變形而導致破壞。材料的強度越高,能承受的外力就越大,所用的材料也越少。又如:斷后伸長率和斷面收縮率大的材料,軋制和鍛造的可塑性也越大,反之,可塑性就越小。

1.GB/T 228.1-2010簡介

本標準代替 GB/T 228-2002《金屬材料 室溫拉伸試驗方法》,規定了金屬材料拉伸試驗方法的原理、定義、符號和說明、試樣及其尺寸測量、試驗設備、試驗要求、性能測定、測定結果數值修約和試驗報告。


2.適用范圍

標準適用于金屬材料(包括黑色和有色金屬材料,但不包括金屬構件和零件)室溫拉伸性能的測定,試樣或產品的橫截面尺寸≦0.1mm。對于小橫截面尺寸的金屬產品,例如金屬箔、超細絲和毛細管等的拉伸試驗需要雙方協議。

3.基本定義和符號

4.試樣制備

1、取樣的部位、方向和數量

a.切取樣坯時應防止過熱、加工硬化而影響拉伸力學性能,應留有足夠的機加工余量;

b.作標記,保證始終能識別取樣的位置和方向。

2.試樣的橫截面形狀和尺寸

試樣橫截面的形狀一般可為圓形、矩形、弧形和環形,特殊情況可以為其它形狀。試樣有比例試樣和非比例試樣之分,如果采用比例試樣,應采用比例系數k=5.65的值,因為此值為國際通用,除非標距小于15mm。否則,可以采用k=11.3的值。

3.常見試樣形狀如圖:

5.試驗要求

1.設定試驗力零點

2.試樣的夾持方法

a.應使用例如模形夾頭、螺紋夾頭、平推夾頭、套環夾具等合適的夾具夾持試樣;

b.確保夾持的試樣受軸向拉力的作用,盡量減小彎曲.

3.試驗速率控制

A.應變速率控制

a.基于引伸計的反饋而得到的應變速率eLe

b.根據平行長度估計的應變速率eLc,即通過控制平行長度與需要的應變速率相乘得到的橫梁位移速率來實現。

B.應力速率控制

6.結果修約

1.強度性能值修約至 1 MPa;

2.屈服點延伸率修約至 0.1% ,其他延伸率和斷后伸長率修約至 0.5%;

3.斷面收縮率修約至 1%。

7.報告內容

a) 本部分國家標準編號;

b) 注明試驗條件信息

c) 試樣標識;

d) 材料名稱、牌號

d) 試樣類型;

f) 試樣的取樣方向和位置(如己知);

g) 試驗控制模式和試驗速率或試驗速率范圍

h) 試驗結果。