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9個影響金屬拉伸機(jī)試驗結(jié)果的因素
閱讀：1045 發(fā)布時間：2018-11-3
金屬拉力機(jī)做拉伸試驗是金屬材料力學(xué)性能試驗中常見的試驗，拉伸試驗反映了材料的基本屬性，但相同的材料通過不同的拉伸試驗過程測量結(jié)果不一定相同，那么都有哪些因素從中影響試驗結(jié)果呢？
- 試樣的形狀、尺寸和精度
金屬拉力機(jī)同一材料同一狀態(tài)的金屬材料，如果截面形狀不同，測得的結(jié)果對上屈服強度大，對下屈服強度影響小，大橫截面積（大尺寸）的試樣的抗拉強度較小尺寸的低，而且塑性指標(biāo)也下降，試樣平行長度內(nèi)的平行度和尺寸精度也非常容易影響測試結(jié)果。因為試樣測量的尺寸值可能不是實際樣品的小位置尺寸，這將會造成測試的結(jié)果偏低。所以試件的形狀和尺寸需要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
- 測量儀器方面尺寸測量儀和量具的精度必須符合測試要求，所以在進(jìn)行試驗之前，必須要對各種測量儀器進(jìn)行校驗，同時保持量具的清潔干凈。
- 夾持具選擇、試樣夾持的影響極其關(guān)鍵，夾持具選擇、試樣夾持和引伸計的裝卸不正確會影響測試結(jié)果。夾持具與試驗的試樣形狀不匹配和夾具的表面外型花紋形狀不適宜會造成夾具與試樣間不能形成足夠的夾持面積，靜摩擦力不夠?qū)е吕爝^程中夾具和試樣產(chǎn)生相對滑動，從而影響拉伸結(jié)果。
拉伸試樣橫截面的確定，金屬拉力機(jī)拉伸試樣橫截面確定有2個方法：一個是金屬拉伸試驗方法 GB/T 228，另一個是材料相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。有的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定拉伸試樣的橫截面積按名義尺寸的橫截面積要求，如果產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中無此特殊規(guī)定，那么久都應(yīng)該遵循GB/T 228 標(biāo)準(zhǔn)，測量實際尺寸計量橫截面積。
- 試樣尺寸的測量方法和測量人為誤差。拉伸試樣應(yīng)視直徑大小選用外徑千分尺、游標(biāo)卡尺或矩形樣用游標(biāo)卡尺，如果測量方法不準(zhǔn)確從而會導(dǎo)致人為地尺寸測量偏大。由于主觀因素和操作技術(shù)的不同，也會給測量結(jié)果帶來誤差。
- 取樣部位和方法。取樣部位的差異會直接影響金屬材料拉伸試驗的斷后伸長率、屈服強度以及抗拉強度等各項性能指標(biāo)。金屬材料中因成分、組織、結(jié)構(gòu)、缺陷、加工變形等分布不均，使得同一批甚至同一產(chǎn)品的不同部位的力學(xué)性能出現(xiàn)了差異。所以取樣應(yīng)嚴(yán)格按GB/T 228- 2002 附錄中的規(guī)定進(jìn)行。此外，在切取樣坯時， 必須防止因受熱、加工硬化及變形而影響其力學(xué)性能。
- 試驗設(shè)備中金屬拉力機(jī)與引伸計是金屬材料拉伸試驗中常用的兩種試驗設(shè)備，直接影響試驗結(jié)果數(shù)值的準(zhǔn)確信和真實性。前者用來測量作用力數(shù)值；后者主要用來進(jìn)行位移或者延伸的測定。所以試驗時必須要確保試驗機(jī)與引伸計在檢定合格的有效期之內(nèi)，并定期校驗。
- 試驗環(huán)境溫度。某些金屬材料具有很高的溫度敏感性，即便是普通的金屬材料，如果試驗溫度相差過大，也有可能導(dǎo)致試驗測量結(jié)果的不一致。一般而言，體心立方金屬隨著溫度下降，屈服強度急劇提高，面心立方金屬變化則沒有那么明顯。而溫度上升，金屬材料的屈服強度一般會下降。因此 GB/ T 228-2002 在關(guān)于金屬材料室溫拉伸試驗方法的規(guī)定中，試驗一般室溫須在10℃-35℃范圍內(nèi)進(jìn)行。對溫度有嚴(yán)格要求的試驗溫度應(yīng)為23℃±5℃。
- 拉伸速率。拉伸速率直接影響金屬材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。不同材料對速度的敏感程度不同，拉伸速率對不同的材料的影響大小不一樣，對強度低、塑性好的材料影響要大。GB/ T 228- 2002 在關(guān)于金屬材料室溫拉伸試驗方法的規(guī)定中：“在彈性范圍和直至上屈服強度，試驗機(jī)夾頭的分離速率應(yīng)盡可能保持恒定，并在規(guī)定的應(yīng)力速率范圍內(nèi)（材料彈性模量E＜150000N/mm2，應(yīng)力速率在（2-20）N/mm2•s- 1 范圍內(nèi)，彈性模量E≥150000N/mm2，應(yīng)力速率在（6-60）N/mm2•s- 1 范圍內(nèi)）。若僅測定下屈服強度， 在試樣平行長度的屈服期間應(yīng)變速率應(yīng)在0.00025/ s-0.0025/s 之間，平行長度內(nèi)的應(yīng)變速率應(yīng)盡可能保持恒定。在塑性范圍和直至規(guī)定強度應(yīng)變速率不應(yīng)超過0.0025/ s”
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