抗拉強度是表現(xiàn)在外力作用下抵抗變形和破壞的最大能力的指標之一,由于金屬等材料在外力作用下從變形到破壞有一定的規(guī)律可循,因而通常采用拉伸試驗進行測定,即把金屬材料制成一定規(guī)格的試樣,在拉伸試驗機上進行拉伸,直至試樣斷裂,測定的強度指標主要有:強度極限、屈服強度極限、彈性極限、彈性模數(shù)。
拉伸強度檢測方法
1)用量具測量試樣搭接面的長度和寬度,精確到0.05?mm。
2)把試樣對稱地夾在上下夾持器中,夾持處到搭接端的距離為(50±1)mm。
3)開動試驗儀器,在(5±1)?mm/min內,以穩(wěn)定速度加載。記錄試樣剪切破壞的最大負荷,記錄膠接破壞的類型(內聚破壞、粘附破壞、金屬破壞)。
計算式:σt?=?p?/(b×d)式中,σt為拉伸強度(MPa);p為最大負荷(N);b為試樣寬度(mm);d為試樣厚度(mm)。注意:計算時采用的面積是斷裂處試樣的原始截面積,而不是斷裂后端口截面積。
影響抗拉強度檢測因素
環(huán)境條件的影響
1:溫度的影響。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(guī)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℃。
2:環(huán)境振動與電磁干擾的影響。振動的環(huán)境和電子設備的電磁干擾會對拉力機產(chǎn)生影響,導致錯誤的結果。
試樣的影響
1:試樣形狀的影響。有實驗表明,下屈服強度受試樣的形狀影響不大,而上屈服強度受試樣的形狀影響較大。此外試樣肩部的過渡形狀也對上屈服強度有較大的影響。
2:試樣的尺寸的影響。一般而言,隨著試樣直徑減少,抗拉強度和斷面收縮率有所增加。
3:表面粗糙度的影響。試樣表面粗糙度對抗拉強度幾乎不受影響。對于塑性較好的材料,屈服點稍有影響。對于塑性較差的材料,非比例伸長應力和斷后伸長率稍有影響。
應變速率的影響?
常溫下,試驗機的拉伸速度對結果有一定的影響。拉伸速度太大,所測屈服強度或規(guī)定比例延伸強度將有不同程度的提高。GB/?T?228-?2002?在關于金屬材料室溫拉伸試驗方法的規(guī)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(guī)定的應力速率范圍內。
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~0.0025s?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(guī)定強度應變速率不應超過0.0025/s。
人為因素的影響
1:夾持方法。試樣的夾持方法對金屬拉伸試驗也非常重要。拉伸試驗中不允許對試樣施加偏心力,因為力的偏心易使試驗力與試樣軸向發(fā)生偏移。而拉伸夾具的選用不當也會給試樣產(chǎn)生彎曲應力,使結果帶來誤差。所以選擇合適的夾持方法對金屬拉伸試驗能否成功至關重要。另外在上下夾頭夾緊時,嚴禁移動橫梁。?
2:操作帶來的影響。在金屬拉伸試驗工作中,作為具體實驗人,由于主觀和具體操作上的不同,也會給試驗結果帶來誤差,尤其是試樣表面形狀不規(guī)則、標距的標注、測量比較困難的,也極易形成數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定。?
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