金屬拉伸試驗(yàn)會(huì)經(jīng)歷哪幾個(gè)階段？
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2019-04-28 瀏覽：
金屬拉伸試驗(yàn)是檢測(cè)金屬材料質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)的方法之一，在操作的過(guò)程中一般分為四個(gè)階段如下：
階段一：彈性階段
這一階段試樣的變形完全是彈性的，對(duì)金屬材料施加初始力值，應(yīng)力應(yīng)變比列增加，全部卸載荷載后，試樣將恢復(fù)其原長(zhǎng)。此階段內(nèi)可以測(cè)定材料的彈性模量E。
階段二：屈服階段
試樣的伸長(zhǎng)量急劇地增加，而拉力試驗(yàn)機(jī)上的荷載讀數(shù)卻在很小范圍內(nèi)（圖中鋸齒狀線）波動(dòng)。如果略去這種荷載讀數(shù)的微小波動(dòng)不計(jì)，這一階段在拉伸圖上可用水平線段來(lái)表示。若試樣經(jīng)過(guò)拋光，則在試樣表面將看到大約與軸線成45°方向的條紋，稱為滑移線。應(yīng)變的增加大于應(yīng)力的增加，金屬材料開(kāi)始產(chǎn)生形變，應(yīng)力下限即為屈服點(diǎn)。
金屬拉伸試驗(yàn)曲線
階段三：強(qiáng)化階段
試樣經(jīng)過(guò)屈服階段后，若要使其繼續(xù)伸長(zhǎng)，由于材料在塑性變形過(guò)程中不斷強(qiáng)化，故試樣中抗力不斷增長(zhǎng)。應(yīng)變?cè)黾討?yīng)力也增加，力量最大值就是金屬材料抗拉強(qiáng)度的極限值。
階段四：頸縮階段
當(dāng)應(yīng)變?cè)黾討?yīng)力下降，金屬材料就會(huì)產(chǎn)生“頸縮”狀態(tài)，直至斷裂。
金屬拉力試驗(yàn)機(jī)
另外，金屬拉伸試驗(yàn)除了要關(guān)注以上4個(gè)階段，還需要注意哪些細(xì)節(jié)呢？
細(xì)節(jié)一：選擇金屬材料試樣要規(guī)范
我們?cè)谶x擇金屬材料做試驗(yàn)樣品的時(shí)候，一定要注意該金屬試樣是否完好無(wú)缺，如果材質(zhì)不均勻或者有磨損都會(huì)影響zui終的試驗(yàn)結(jié)果。
細(xì)節(jié)二：多次試驗(yàn)才能得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)
金屬拉伸試驗(yàn)必須經(jīng)過(guò)多次測(cè)試才能得到的數(shù)據(jù)，這樣就能夠防止因?yàn)闄z測(cè)儀器或者操作步驟的故障或錯(cuò)誤導(dǎo)致結(jié)果不正確。
細(xì)節(jié)三：
拉力機(jī)拉伸速度的設(shè)置
金屬材料是硬性材質(zhì)，我們?cè)谠O(shè)置其拉伸速度的時(shí)候不宜過(guò)快，需緩緩地進(jìn)行。在彈性變形階段，金屬的變形量很小而拉伸載荷迅速增大。這時(shí)候如果以橫梁位移控制來(lái)做拉伸試驗(yàn)，那么速度太快會(huì)導(dǎo)致整個(gè)彈性段很快就被沖過(guò)去。以彈性模量為200Gpa的普通鋼材為例，如果標(biāo)距為50mm的材料，在彈性段內(nèi)如以10mm/min的速度進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，那么實(shí)際的應(yīng)力速率為200000N/mm2S-1×10mm/min×1min/60S×1/50mm=666N/mm2S-1 一般的金屬鋼材屈服強(qiáng)度就小于600Mpa，所以只需要1秒鐘就把試樣拉到了屈服，這個(gè)速度顯然太快。所以在彈性段，一般都選擇采用應(yīng)力速率控制或者負(fù)荷控制。塑性較好的材料試樣過(guò)了彈性段以后，載荷增加不大，而變形增加很快，因此為了防止拉伸速度過(guò)快，一般采用應(yīng)變控制或者橫梁位移控制。最好在彈性段結(jié)束的點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力速度到應(yīng)變速度切換的時(shí)候要保證沒(méi)有沖擊力，這也是衡量拉力機(jī)測(cè)試結(jié)果精度是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。
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