电子万能试验机分析方法

金属拉伸试验方法

牛犇2021/11/计算机系统通过控制器，经调速系统控制伺服电机转动，经减速系统减速后通过精密丝杠副带动移动横梁上升、下降，完成试样的拉伸、压缩、弯曲、剪切等多种力学性能试验，无污染、噪音低，效率高，具有非常宽的调速范围和横梁移动距离，另外配置种类繁多的试验附具，在金属、非金属、复合材料及制品的力学性能试验方面，具有非常广阔的应用前景。

电子万能试验机概述主要内容1.ASTME8M-09金属拉伸试验方法2.GBT228-2002金属材料室温拉伸试验方法ASTME8M-09金屬拉伸試驗方法適用范圍：本方法适用于室温下任何形状的金属材料的拉伸试验，特别是对于屈服强度、屈服点伸长率、抗拉强度、伸长率和断面收缩率的测定。意義及用途：拉伸试验系提供在单轴拉伸应力下材料的强度和延性数据。此数据对于材料比照、合金研制、质量控制及在某些环境中的设计可能是有用的。从零件或材料上选取局部样坯加工成的标准尺寸试样的拉伸试验结果，不一定代表最终产品或它在不同环境中工作的强度与延伸性能。本试验方法可满意地用于商业验收试验，并已广泛地用于贸易。ASTME8M-09金屬拉伸試驗方法相關術語：1.不连续屈服：轴向试验中，由于局部屈服，在塑性变形开始时观查到的力的停滞或起伏。(应力－－应变曲线不一定出现不连续)2.下屈服强度：LYS[FL−2]－－轴向试验中，在不考虑瞬时效应的情况下，不连续屈服过程中记录的最小应力。3.上屈服强度：UYS[FL−2]－－轴向试验中，伴随不连续屈服首次出现的应力最大值〔首次出现零斜度时的应力〕。4.屈服点伸长率：YPE－－轴向试验中，从应力-应变曲线的不连续屈服至均匀应变硬化转折点的出现零斜率时的第一个点的应变〔以百分率表示〕。如果发生的转折超出应变范围，YPE端点就是在(a)曲线上出现最后一个零斜率的水平线上画切线与(b)在应力－－应变曲线的应变硬化段画切线之间的交叉点。如果没有出现或接近斜率趋于零时的屈服开始的那个点，那么材料的YPE为0%。5.均匀伸长：Elu,[%]－－在试样出现颈缩或断裂，或二者都出现之前承受最大力时确定的伸长。GBT228-2002金屬材料室溫拉伸試驗方法相關術語：1.标距：测量伸长用的试样圆柱或棱柱局部的长度。2.原始标距：施力前的试样标距。3.断后标距：试样断裂后的标距4.平行长度：试样两头部或两夹持局部(不带头试样)之间平行局部的长度5.伸长：试验期间任一时刻原始标距的增量。6.伸长率：原始标距的伸长与原始标距之比的百分率。7.断后伸长率：断后标距的剩余伸长与原始标距之比的百分率8.断裂总伸长率:断裂时刻原始标距的总伸长(弹性伸长加塑性伸长)与原始标距之比的百分率9.最大力伸长率:最大力时原始标距的伸长与原始标距之比的百分率。应区分最大力总伸长率和最大力非比例伸长率10引伸计标距：用引伸计测量试样延伸时所使用试样平行长度局部的长度。GBT228-2002金屬材料室溫拉伸試驗方法11.延伸：試驗期間任一給定時刻引伸計標距的增量。12.非比例延伸率：試驗中任一給定時刻引伸計標距的非比例延伸與引伸計標距之比的百分率13.总延伸率：试验中任一时刻引伸计标距的总延伸(弹性延伸加塑性延伸)与引伸计标距之比的百分率。14.屈服点延伸率：呈现明显屈服(不连续屈服)现象的金属材料，屈服开始至均匀加工硬化开始之间引伸计标距的延伸与引伸计标距之比的百分率。15.斷面收縮率：断裂后试样横截面积的最大缩减量与原始横截面积之比的百分率16.应力：试验期间任一时刻的力除以试样原始横截面积之商。17.抗拉强度：相应最大力的应力。18.屈服强度：当金属材料呈现屈服现象时，在试验期间到达塑性变形发生而力不增加的应力点，应区分上屈服强度和下屈服强度。GBT228-2002金屬材料室溫拉伸試驗方法19.上屈服强度：发生屈服而力首次下降前的最高应力。20.下屈服强度：屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力。GBT228-2002金屬材料室溫拉伸試驗方法21.规定非比例延伸强度：非比例延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的应力使用的符号应附以下脚注说明所规定的百分率，例如Rp0.2，表示规定非比例延伸率为0.2%时的应力。22.引伸计：用于拉伸试验的引伸计应符合标准E83对本试验方法试验步骤一章规定级别引伸计。引伸计应在相应于屈服强度和断裂〔如果测定〕时的应变范围内使用和校准。标距等于或小于试样名义标距〔如图示的“G-标距〞尺寸〕的引伸计可用来测定屈服性能。对于等截面的试样〔例如具有全截面的丝材、线材和棒材试样〕，测定屈服性能的引伸计标距不应超过夹具间距离的80%。用于测量断裂时伸长的引伸计标距应等于试样规定的名义标距。尺寸测量装置：用于测量直线尺寸的千分尺或其他装置。ASTME8M-09金屬拉伸試驗方法夾持裝置：楔形夹具：试验机通常备有楔形夹具，这些楔形夹具通常对于夹持塑性金属长试样和扁平试样是一种适宜的装置。但如果由于某种原因，一对夹具中的一个夹头夹紧时移动速度比另一个快时，可能产生不希望的弯曲应力。此时可用衬垫放在楔块后面，衬垫的厚度应相同，各平面应平滑且平行。楔块最好是通过试验机夹头支撑在衬垫整个长度上，这就需要几个不同厚度的衬垫在规定的试样厚度范围内适用。为适于夹持，希望每个楔块锯齿形面的整个长度均与试样接触。下圖示出了楔形夹具和衬垫适宜的装配。对于短试样和许多材料制备的试样，一般需要使用机械加工试样和特殊夹持装置以保证试样负荷尽可能完全沿拉伸轴向均匀分布。ASTME8M-09金屬拉伸試驗方法管材夾具：对于所有小管，尤其是公称外径尺寸在25mm及其以下的小管，经常也指大尺寸的，除非因试验设备限制，应使用全尺寸管段做为拉伸试样，这是标准贯例。将滑动配合的金属塞头插入这种管材试样两端内足够的深度，以便使试验机钳口能牢固地夹持试样。塞头不应伸到测量伸长的试样局部内，除非产品标准中另有规定，伸长的测量应超过5D长。图11示出塞头适宜的形状、塞头在试样中的位置及试样在试验机夹具上的位置。ASTME8M-09金屬拉伸試驗方法試樣：1.试样加工：不正确的试样制备通常会导致不令人满意或错误的试验结果。因此，注意试样制备是很重要的，特别是加工过程中，以保证试验结果最大的精确度和最小的偏差。2.制备试样的缩减局部应防止冷加工、缺口、刀痕、凹槽、毛刺、粗糙外表或边、过热或其它可能对性能测量造成有害影响的因素。对缩减局部的冲压或剪切可能延边缘产生严重的冷加工或剪切毛刺，应予加工去除。3.在矩形截面试样的缩减局部内，磨削或研磨后的边或角不应导致试样横截面积值与计算面积值产生很大差异。4.对于脆性材料，标距两端应使用半径大的过渡圆弧。5.为确保断裂发生在标距内，试样的横截面积在缩减局部中部应为最小。由于这个原因，允许在以下局部规定的每种试样的缩减局部有一个小的锥度。6.试样外表光洁度－－当材料以不同于制造状态的外表条件试验时，试样的外表光洁度应按适用的产品标准规定。应特别注意高强度材料和低韧性材料的外表光洁度的均匀性和质量，因为这是使试验结果产生误差的一个因素。GBT228-2002金屬材料室溫拉伸試驗方法試樣要求：1一般要求试样的形状与尺寸取决于要被试验的金属产品的形状与尺寸。通常从产品、压制坯或铸锭切取样坯经机加工制成试样。但具有恒定横截面的产品〔型材、棒材、线材等)和铸造试样(铸铁和铸造非铁合金)可以不经机加工而进行试验.试样横截面可以为圆形、矩形、多边形、环形，特殊情况下可以为某些其他形状。试样原始标距与原始横截面积有L0=k√s0关系者称为比例试样。国际上使用的比例系数k的值为5.65。原始标距应不小于15mml二。当试样横截面积太小，以致采用比例系数k为5.65的值不能符合这一最小标距要求时，可以采用较高的值(优先采用11.3的值)或采用非比例试样。非比例试样其原始标距(与其原始横截面积无关。2机加工的试样试样夹持端的形状应适合试验机的夹头。试样轴线应与力的作用线重合。试样平行长度或试样不具有过渡弧时夹头间的自由长度应大于原始标距。3不经机加工的试样如试样为未经机加工的产品或试棒的一段长度(见图12和图1)4，两夹头间的长度应足够，以使原始标距的标记与夹头有合理的距离ASTME8M-09金屬拉伸試驗方法矩形拉伸试验试样尺寸：ASTME8M-09金屬拉伸試驗方法标距50mm用销钉固定的薄板拉伸试样尺寸：ASTME8M-09金屬拉伸試驗方法圓柱形試樣尺寸：注意事項：1.采用这种任何小尺寸圓柱试样时，保证测量伸长的标距为试样直径的五倍是非常重要的。2.缩减局部至中部可有一个过渡的锥度，其端部直径应不大于中部直径的1%(控制尺寸)。3.如果必要，缩减局部的长度可增加以适应常规标距的引伸计。不过，用于测量伸长率的参考标记应位于规定标距内。4.应使夹持局部足够长，以便能使试样伸入夹具的距离等于或大于夹具长度的三分之二。5.圆柱形试样标距等于公称直径的五倍。在某些产品标准中可提供其他试样，但除非在尺寸公差内保持5：1的比率，否那么伸长率值不能与用标准试样得到的值相比较。6.使用直径小于6mm的试样应仅限于被试验材料不能获得大尺寸试样或所有部门在验收试验中均同意使用小试样的情况。小试样对机械加工和试验均要求适宜的设备和较好的操作技巧。GBT228-2002金屬材料室溫拉伸試驗方法厚度0.1mm--<3mm薄板和薄带使用的试样类型1.试样形状：试样的夹持头部一般应比其平行长度局部宽。试样头部与平行长度(I.)之间应有过渡半径至少为20mm的过渡弧相连接。头部宽度应至少为20mm，但不超过40mm。通过协议，也可以使用不带头试样，对于这类试样，两夹头间的自由长度应等于Lo+3b。对于宽度等于或小于20mm的产品，试样宽度可以相同于产品的宽度。2.试样的尺寸：2.1平行长度应不小于L,+b/2。仲裁试验，平行长度应为L,+2b,除非材料尺寸缺乏够。2.2对于宽度等于或小于20mm的不带头试样.除非产品标准中另有规定，原始标距(L,)应等于50mm,GBT228-2002金屬材料室溫拉伸試驗方法表A1和表A2分别规