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金属拉伸试验会经历哪几个阶段?

返回列表来源:天氏库力 发布日期 2019-04-28 浏览:

金属拉伸试验是检测金属材料质量是否达标的方法之一,在操作的过程中一般分为四个阶段如下:

阶段一:弹性阶段
这一阶段试样的变形完全是弹性的,对金属材料施加初始力值,应力应变比列增加,全部卸载荷载后,试样将恢复其原长。此阶段内可以测定材料的弹性模量E。

阶段二:屈服阶段
试样的伸长量急剧地增加,而拉力试验机上的荷载读数却在很小范围内(图中锯齿状线)波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计,这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。若试样经过抛光,则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹,称为滑移线。应变的增加大于应力的增加,金属材料开始产生形变,应力下限即为屈服点。

金属拉伸试验曲线
金属拉伸试验曲线

阶段三:强化阶段
试样经过屈服阶段后,若要使其继续伸长,由于材料在塑性变形过程中不断强化,故试样中抗力不断增长。应变增加应力也增加,力量最大值就是金属材料抗拉强度的极限值。

阶段四:颈缩阶段
当应变增加应力下降,金属材料就会产生“颈缩”状态,直至断裂。

金属拉力试验机
金属拉力试验机

另外,金属拉伸试验除了要关注以上4个阶段,还需要注意哪些细节呢?

细节一:选择金属材料试样要规范
大家在选择金属材料做试验样品的时候,一定要注意该金属试样是否完好无缺,如果材质不均匀或者有磨损都会影响zui终的试验结果。
 
细节二:多次试验才能得到准确数据
金属拉伸试验必须经过多次测试才能得到的数据,这样就能够防止因为检测仪器或者操作步骤的故障或错误导致结果不正确。
 
细节三:
拉力机拉伸速度的设置
 
金属材料是硬性材质,大家在设置其拉伸速度的时候不宜过快,需缓缓地进行。在弹性变形阶段,金属的变形量很小而拉伸载荷迅速增大。这时候如果以横梁位移控制来做拉伸试验,那么速度太快会导致整个弹性段很快就被冲过去。以弹性模量为200Gpa的普通钢材为例,如果标距为50mm的材料,在弹性段内如以10mm/min的速度进行拉伸试验,那么实际的应力速率为200000N/mm2S-1×10mm/min×1min/60S×1/50mm=666N/mm2S-1 一般的金属钢材屈服强度就小于600Mpa,所以只需要1秒钟就把试样拉到了屈服,这个速度显然太快。所以在弹性段,一般都选择采用应力速率控制或者负荷控制。塑性较好的材料试样过了弹性段以后,载荷增加不大,而变形增加很快,因此为了防止拉伸速度过快,一般采用应变控制或者横梁位移控制。最好在弹性段结束的点进行应力速度到应变速度切换的时候要保证没有冲击力,这也是衡量拉力机测试结果精度是否合格的标准。

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【本文标签】:金属拉伸试验,金属拉伸阶段

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