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,在操作的過程中一般分為四個(gè)階段如下:
階段一:彈性階段
對(duì)金屬材料施加初始力值,應(yīng)力應(yīng)變比列增加,卸載荷載即可恢復(fù)原狀。
階段二:屈服階段
應(yīng)變的增加大于應(yīng)力的增加,金屬材料開始產(chǎn)生形變,應(yīng)力下限即為屈服點(diǎn)。
階段三:強(qiáng)化階段
應(yīng)變?cè)黾討?yīng)力也增加,力量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。
那么金屬拉伸試驗(yàn)的過程中,我們應(yīng)該注意哪些細(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缺,如果材質(zhì)不均勻或者有磨損都會(huì)影響最終的試驗(yàn)結(jié)果。
細(xì)節(jié)二: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快,一般采用應(yīng)變控制或者橫梁位移控制。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)。
細(xì)節(jié)三: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)過多次測(cè)試才能得到精準(zhǔn)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。