金屬材料拉伸試驗10大影響因素盤點

? 新聞資訊 ????|???? ?2020-03-26 03:43:42

拉伸試驗是金屬材料力學性能試驗中最常見的實驗。按說拉伸試驗反映材料的基本屬性，但相同的材料通過不同的拉伸試驗過程測量結果不一定相同。
那么都有哪些因素在影響拉伸試驗？一起來看看。
 

 

第一：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。
金屬材料中因成分、組織、結構、缺陷、加工變形等分布不均，使得同一批甚至同一產品的不同部位的力學性能出現了差異。
所以取樣應嚴格按GB/T 228- 2002 附錄中的規定進行。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性能。
 

 

第二：試樣的形狀、尺寸和精度。同一材料同一狀態的金屬材料，如果截面形狀不同，測得的結果對上屈服強度影響大，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，而且塑性指標也下降；試樣平行長度內的平行度和尺寸精度也很容易影響測試結果。因為試樣測量的尺寸值可能不是實際樣品的最小位置尺寸，這將造成測試的結果偏低。所以試件的形狀和尺寸需按照標準進行。
 

 

第三：測量儀器方面。尺寸測量儀和量具的精度必須符合試驗要求。所以在進行試驗之前，必須要對各種測量儀器進行校驗，同時保持量具的清潔干凈。
 

 

第四：試驗設備。試驗機與引伸計是金屬材料拉伸試驗中常用的兩種試驗設備，直接影響試驗結果數值的準確信和真實性。
前者用來測量作用力數值；后者主要用來進行位移或者延伸的測定。
所以試驗時必須要確保試驗機與引伸計在檢定合格的有效期之內，并定期校驗。
 

 

第五：試驗環境溫度。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，也有可能導致試驗測量結果的不一致。
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 在關于金屬材料室溫拉伸試驗方法的規定中，試驗一般室溫須在10℃-35℃范圍內進行。對溫度有嚴格要求的試驗溫度應為23℃±5℃。
 

 

第六：夾持具選擇、試樣夾持的影響。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,會造成夾具和試樣間不能形成足夠的夾持面積,靜摩擦力不夠,導致拉伸過程中夾具和試樣產生相對滑動，從而影響了拉伸結果。
 

 

第七：夾持方法。試樣的夾持方法對拉伸試驗能否成功至關重要，如果試樣夾不住必然會導致試驗無法進行，如果夾持方法不合理還易引起試樣打滑或斷在鉗口內，導致試驗數據不準確或試驗數據偏低。

 

 

第八：拉伸速率。拉伸速率直接影響金屬材料的應力-應變關系。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 在關于金屬材料室溫拉伸試驗方法的規定中：“在彈性范圍和直至上屈服強度，試驗機夾頭的分離速率應盡可能保持恒定，并在規定的應力速率范圍內（材料彈性模量E＜150000N/mm2，應力速率在（2-20）N/mm2•s- 1 范圍內，彈性模量E≥150000N/mm2，應力速率在（6-60）N/mm2•s- 1 范圍內）。
若僅測定下屈服強度， 在試樣平行長度的屈服期間應變速率應在0.00025/ s-0.0025/s 之間，平行長度內的應變速率應盡可能保持恒定。在塑性范圍和直至規定強度應變速率不應超過0.0025/ s”。
 

 

第九：拉伸試樣橫截面積的確定。拉伸試樣橫截面積確定有2個方法：一個是金屬拉伸試驗方法 GB/T 228，另一個是材料相應的產品標準。
有的產品標準明確規定拉伸試驗試樣的橫截面積按名義尺寸的橫截面積要求， 如果產品標準中無此特殊規定，均應遵循 GB/T 228 標準，測量實際尺寸計量橫截面積。
 
 
第十：試樣尺寸的測量方法和測量人為誤差。拉伸試樣應視直徑大小選用外徑千分尺、游標卡尺或矩形樣用游標卡尺。
如果測量方法不準確，從而導致人為地尺寸測量偏大。由于主觀因素和操作技術的不同，也會給測量結果帶來誤差。

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