2022年金属材料室温拉伸试验方法.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 金属材料室温拉伸试验方法1 试样原始横截面积的测量11 测量的精确度要求要求测量出最小原始横截面积 So；以实测的横截面尺寸运算试样原始横截面积；除非相关产品标准或协议另有规定,不采纳标称截面积；测量精确度要求：薄板和薄带用矩形试样：横截面积精确度2%不经机加工试样：横截面积精确度1%机加工圆形和矩形试样：每个横截面积尺寸精确度0.5%机加工弧形试样和环形度样圆管段试样：横截面积精确1%12 量具或尺寸测量仪器的挑选试样横截面积测定的精确性受多种因素的影响,而量具的辨论力是主要因素之一； 建议根据标准中表 辨力,以使面积测定精确度有保证；3 的

2、要求挑选量具或尺寸测量仪器的测量分根据国家计量标准JJG1001-1991 的定义,辨论力resolution定义为：“ 指示装置对紧密相邻量值有效辨论的才能；注：一般认为模拟式指示装置的辨论力为标尺分度值的一半, 数字式指示装置的辨论力为末位数的一个字码” 例如,卡尺的游标分度值为 13 测量部位和方法0.02mm ,就其辨论力为 0.01mm；1对于圆形横截面积的试样, 在其标距的两端及中间三处横截面上相互垂直的两个方向测量直径, 取其平均直径运算面积, 取三处测量得的最小值为试样的原始横截面积；2对于矩形和弧形横截面试样, 在其标距的两端及中间三处横截面上测量厚度或壁厚和宽度,取三处测得

3、的最小横截面积为试样的原始横截面积；3对于环形横截面试样圆管段试样,在其一端相互垂直的方向测量外直径和四处的壁厚, 以平均外径和平均壁厚运算的横截面积为试样的原始横截面积；14 称重方法测定原始横截面积具出名义上恒定横截面的试样, 可以用称重方法测定其横截面积；但这种方法测定的是平均横截面积,因此建议在报告中注明为称重方法测定；试样长度测量精确度：0.5%试样质量测定精确试：0.5%试样的材料密度：至少取 3 位有效数字15 原始横截面积的运算值由于原始横截面积数值是中间数据,不是试验结果数据, 所以,假如必需运算出原始横截面积的值时,其值至少保留4 位有效数字；运算时,常数 应至少取4 位有

4、效数字；对于圆管的弧形试样, b/D0.25%时用标准中的式 D1运算； b/D0.25 时用 标准中的式 D2运算；式 D1严格精确,式 D2为近似精确的公式,但与式 D1的误差不大,可以忽视；建议,以保证运算误差在可忽视的范畴内；b/D0.17 时也可采纳式 D2运算 ,名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 原始标距的标记试样比例标距的运算值应修约到最接近5mm的倍数,中间数值向较大一方修约； 标记原始标距的精确试应在1%以内,由于标记试样标距装置的检验尚无相应标准, 因此,建议试验室应自行检查其精确度, 可以用

5、小冲击点、细划线或细墨线做标记,标记应清楚,试验后能辨论,不影响性能的测定；对于带头试样,原始标距应在平行长度的居中位置上标出；3 平行长度的测量一般不测试试样的平行长度,但如采纳力夹头位移方法测定规定非比例延长强度时, 必需在试验前测出平行长度,精确度在 1%以内； 不应采用平行长度的标称值,除非实际值能保证精确到1%；4 试验设备精确度级41 引伸计引伸计是测延长用的仪器；应把引伸计看成是一个测量系统包括位移传感器、记录器和显示器；引伸计应符合 度级,并根据该标准要求定期进行检验； GB/T12160-2002 规定的精确每一引伸计级别包含 3 项内容,即标距误差、系统误差和辨论 力；引伸

6、计的检验应包括这 3 项内容；标准中规定,测定不同性能时,使用不同级别的引伸计,测定 上屈服强度、下屈服强度、屈服点延长率、规定总延长强度、规定非比例延长强 度、规定残余延长强度和规定残余延长强度的验证试验使用不劣于 1 级精确度的 引伸计：测定其它具有较大延长率的性能,例如抗拉强度、最大力总伸长率、最 大力非比例伸长率、 断裂总伸长率和断后伸长率等, 应使用不劣于 2 级精确度的 引伸计在这里顺便说明, 在使用引伸计系统测定性能时； 标准中没有规定放大倍数的下限,是由于引伸计级别里规定了辨论力的要求,倍数的限定；42 试验机这就间接地起到了对最小数放大试验机应符合 GB/T168231997

7、 规定的精确度级,并根据该标准要求检验；测定各强度性能均应采纳1 级或优于 1 级精确度的试验机；试验机的每一精确度级都包含 5 项内容,应根据GB/T16825-1997的要求进行检验；其中示值进回程相对误差在有要求时才进行检验；,其他 4 项应进行定期检验, 经检验合格后的试验机方能使用应以拉力方式检验；对于大吨位试验机,假设采纳压力方式检验,应在检验报告中注明；5 试验速率试验速率对性能的测定有明显影响；新、旧标准对试验速率的规定主要不同之处有两个方面, 新标准规定的弹性应力速率答应范畴比旧标准的宽和高,见表 5；对对测定强度 Rp,Rt ,Rr , 增加了在塑性范畴的应变速率不超名师归

8、纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 过 0.025/s 的要求；对于抗拉强度的试验速率, 规定应变速率不超过 0.008/s相关夹头别离速率 0.48Lc/min ；与旧标准规定夹别离速率不超过 0.5Lc/min 要求有所不同；61 测定 ReH的试验速率62在弹性范畴和直至上屈服强度,弹性应力速率应符合表 5即标准中的表 4规定的要求,并尽可能保持恒定；测定 ReL的试验速率试样平行长度的变速率应在0.00025/s0.0025/s之间；平行长度内的应变速率应尽可能保持恒定； 如不能直接调剂这一应变速率, 应通过调剂屈服

9、即将开头前的应力速率来调整, 在屈服完成之前不再调剂试验机掌握；任何情形下, 弹性范畴内的应力速率不得超过表 5 规定的最大速率；63 测定规定强度 Rp,Rt 和 Rr 的试验速率屈服前的弹性应力速率应符合表5 规定的要求, 并尽可能保持恒定, 进入塑性范围和直至规定强度应变速率不应超过 0.0025/ s ；假如不能调剂这一应变速率,64应调剂屈服前弹性应力速率不超过表 5 规定的最大速率, 直至规定强度测定, 不再调剂试验机的掌握；测定 Rm的试验速率在塑性范畴,平行长度的应变速率应不超过 0.008/ s 相对于夹头别离速率0.48Lc/min ；假如在同一试验中不测定屈服性能,答应在

10、弹性范畴到达塑性范围的最大应变速率 虽然,此种情形下弹性阶段的应力速率可能超过表 5 规定的最大值135 测定 Ae 的试验速率根据测定 ReL的试验速率；65测定 Agt,Ag,At,A和 Z 的试验速率根据测定 Rm的速率要求；66弹性范畴内应力速率与应变速率的等效换算可以利用虎克在假定金属材料的弹性阶段应力与应变符合虎克定律的前提下,定律关系进行应力速率与应变速率的等效换算,以使用位移速率掌握型的试验机做应力速率掌握试验, 用加力速率掌握型的试验机做应力速率掌握试验,用加力速率掌握型的试验机做应变速率掌握试验； = E/LcV1 2 = 1/ESoV2 3式中 应力速率 应变速率 E弹性

11、模量 Lc 试样平行长度 So试样原始横面积 V1位移速率等于 Lc.mm/s V2加力速率等于 F.N/s 应留意 , 由于试验机的柔度和间隙存在 速率比试验机上的实测值低；. 致使按理论运算得到的应力速率和应变名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 7 性能的测定标准中共定义了 12 种可测的拉伸性能,即六种延性能A,1%和Ae ,Agt ,Ag ,At和 Z 六种强度性能 ReH,ReL,Rp,Rt,Rr 和 Rm；71 断后伸长率 A 的测定1人工方法,试验前在试样平行长度上标记出原始标距误差标距内等分格标记一般标

12、记10 个等分格；试验拉断后,将试样的断裂处对接在一起,使用轴线处于同始终线上,通过施加适当的压力以使对接严密；用辨论力不劣于 0.1mm的量具测量断后标距,精确到0.25mm以内；建议：断后标距的测量应读到所用量具的辨论力, 数据不进行修约,然后运算断后伸长率；假如试样断在标距中间1/3Lo 范畴内,就直接测量两标点间的长度； 假如断在标距内,但超出中间 1/3Lo 范畴,可以采纳移位方法见标准中附录 F测定断后标距；假如试样在标距中间 1/3Lo 范畴以外,而其断后伸长率符合规定量小值要求,就可以直接测量两标点间的距离, 测量数据有效而不鉴定断裂位置处于何处；假如断在标距外, 而且断后伸长

13、率未到达规定最小值,重新试验；就结果无效, 需用同样的试样2图解方法包括自动方法用引伸计系统记录力- 延长曲线,或采集力 - 延伸数据,直至试样断裂； 读取或判读断裂点的总延长,扣除弹性延长部分后得到的非比例延长作为断后伸长； 扣除的方法是, 过断裂点作平行于曲线的弹性直线 段的平行线交于延长轴,交点即确定了非比例延长,见标准中的图 1；引伸计的标距应等于试样的原始标距,可以不在试样上标出原始标距 但建议标出；建议,当断后伸长率 5% 时,使用不劣于 1 级引伸计； 5% 时,使用 不劣于 2 级引伸计；原就上断裂在引伸计标距范畴内测量方为有效,但断后伸长 率到达规定最小值要求时,无论断于何处

14、测量均为有效；仲裁试验协议选定其中一种方法；目前,自动方法仍不能采纳移位方法；3对于不经机加工的等横截面试样,如平行长度比其标距长很多,可以标记 多组相互套叠的原始标距, 部分可以伸入夹持范畴； 拉断后, 在断裂所在这组标 距上测定断后伸长率；4材料的断后伸长率 5% 时,建议采纳标准中的附录 E 方法或采纳图解方 法测定；72 断裂总伸长率 At 的测定 仅采纳图解方法包括自动方法；引伸计标距应等于试样标距；建议,假 2 级 设断裂总延长率 5% 时,使用不劣于 1 级引伸计； 5% 时,使用不劣于 引伸计；试验时记录力 - 延长曲线或采集 - 延长数据, 直至断裂； 以断裂点的总延 伸运算

15、 At；73 最大力总伸长率 Agt 最大力非比例伸长率Ag 的测定1图解方法包括自动方法引伸计标距应等于或近似于试样标距；建议,当最大力总延长率 5%时,使用不劣于 1 级引伸计； 5% 时,使用不劣于2 级引伸计；试验时记录力 取最大力点总延长运算- 延长曲线或采集力 - 延长数据,直至超过最大力点；Agt ；从最大力总延长中扣除弹性延长部分得到非比名师归纳总结 例延长,扣除的方法见标准中的图1 所示；用得到的非比例延长运算Ag ；当曲第 4 页,共 6 页线在最大力出现一平台时,应以平台的中点作为最大力点,见标准中的图1；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - -

16、 - - 2人工方法 标准中的附录 G供应了人工测定 Agt 和 Ag 的方法,但仅适用于棒材、线材和条材等长产品,而且要供应或通过测定材料的弹性模量 E方能进行结果的运算,测定方法见标准中的附录 G ；74 屈服点延长率 Ae 测定仅采纳图解方法包括自动方法；引伸计标距应等于或接近试样标距报告中应注明引伸计标距,使用不劣于1 级精确度的引伸计；试验时,记录力延伸曲线或采集力 - 延长数据,直至超过屈服阶段终止点终止点即加于硬化开头 点；经过屈服阶段终止点作平行于曲线的弹性直线段的平行线,交于延长轴,读取交点的非比例延长运算Ae,见标准中的图 6；如屈服阶段终止点不易于判别,可以经过屈服阶段最

17、终一个谷点作切线即水平线,然后延长加工硬化初始段的斜率线,点；此两线的交点作为屈服阶段终止18 上屈服强度 ReH下屈服强度 ReL的测定图解方法包括自动方法引伸计标距应 1/2Lo ；引伸计和试验同应不劣于 1 级精确度；试验速率按13.1 和 13.2 的要求；记录力 - 延长曲线或力 -位移曲线,或采集力 =延长位移数据,直至超过屈服阶段；根据定义在曲线上判定上屈服力和下屈服力的位置点,判定下屈服力时要排除初始瞬时效应的影响；上、下屈服力判定的基本原就如下： 屈服前 第一人峰值力 第一个极大力 判为上屈服力, 不管其后的峰 值力比它大或小； 屈服阶段中如出现两个或两个以上的谷值力,舍去第

18、一个谷值力第 一个微小值力 ,取其余谷值中力中之最小者判为下屈服力；如只出现一个下降 谷值力,此谷值力判为下屈服力；屈服阶段中出现屈服平台,平台力判为下屈服力；如出现多个而且后者高 于前者的屈服平台,判第一个平台力为下屈服力；正确的判定结果应是下屈服力必定低于上屈服力；上述 4 条基本原就应当说是非常重要的,不仅对人工判定方法,而且 对自动化测定方法中测定程序的编制有帮忙；以测得的上和下屈服力分别运算 ReH和 ReL ；试验时试验人员要凝视试验机测力表盘指针的指示,根据定2 指针方法 义判读上屈服力和下屈服力；当指针首次停止转动,指不保持恒定的力判 为下屈服力；指针首次回转前指示的最大力判为

19、上屈服力；当批针显现多次回转,就不考虑第一次回转, 而读取其余这些回转指示的最小力判为下屈服力；当仅呈现 1 次回转,就判读回转的最小力为下屈服力；ReH和 ReL ；以测得的上、 下屈服力分别运算3 留意几点 材料出现明显屈服状态不连续屈服状态时,相关产品标准应规定或说明测定上屈服强度,或下屈服强度, 或两者； 当相关产品标准未明确规定和说明时, 测定上屈服强度和下屈服强度并报告；只出现单一屈服状态出现单一屈服平台 的情形测定为下屈服强度并报告；下屈服强度报告；假设无异议, 可仅测定名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - -

20、 当规定了要求测定屈服强度性能,但材料在实际试验时并不出现出明显屈 服状态,而出现出连续的屈服状态,此种情形材料不具有可测的上屈服强度和或下屈服强度性能； 建议测定非比例延长强度 Rp0.2, 并注明无明显屈服；有可能显现上述情形的材料,建议相关产品标准规定要求测定屈服强度时,应 进一步说明“ 当显现无明显屈服时测定规定非比例延长强度Rp0.2” ；当材料屈服力并无出现下降或保持恒定,而是呈缓慢上升状态,只要能够 如 辨论出力始终处在增加, 尽管增加的量不大, 这种状态判为无明显屈服状态,图 2 所示；建议测定 Rp0.2 并报告；名师归纳总结 询问：黄先生第 6 页,共 6 页- - - - - - -