拉伸试验是金属材料力学性能最重要的判断依据
金属材料的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率这三个数据,全部来自同一根试样的拉伸试验。GB/T 228.1是金属材料室温拉伸试验的国标,覆盖了钢铁、铝合金、铜合金等绝大部分金属材料。
第一步:试样加工有严格规定
拉伸试样的形状和尺寸直接影响测试结果。GB/T 228.1规定了两种基本类型:圆形截面试样(直径通常取5mm或10mm)和矩形截面板状试样(厚度取产品原厚,宽度12.5mm到25mm)。
标距是试样上用来测量伸长的标记段,圆形试样的标距一般是直径的5倍(5d)。加工时表面粗糙度要控制在Ra 1.6以下,表面不能有车刀痕迹或者烧伤。试样加工不合格是导致拉伸数据偏低最常见的原因之一。
第二步:试验机上夹持和加载
把试样装到万能试验机上之后,夹持端的同轴度要保证。夹偏了会导致试样提前断裂,测出来的抗拉强度比实际低5%到10%。试验速度分两个阶段:弹性段用应力速率控制(2到20MPa/s),过了屈服之后用应变速率控制(0.00025到0.0025/s)。
最关键的三个读数:屈服点(ReL或Rp0.2)、最大力(Rm就是抗拉强度)、断裂后的伸长率。对于低碳钢有明显屈服平台,直接读上屈服和下屈服。对于铝合金、高碳钢没有明显屈服,要用引伸计读Rp0.2。
第三步:断后数据的测量
试样拉断之后,把两段拼在一起,量标距之间的最终长度。伸长率A就是(断后标距减原始标距)除以原始标距,再乘以100%。如果断口位置在标距中央三分之一范围内,数据是有效的。如果在标距两端附近断掉,伸长率会偏低。
断面收缩率Z是另一个有用指标。Z值越低说明材料塑性越差,对缺口敏感。淬火高碳钢的Z值可能不到10%,而纯铝的Z值能达到70%到90%。
检测报告上怎么看
正规拉伸检测报告会列出:试样尺寸、试验温度、拉伸速率、屈服强度、抗拉强度Rm、断后伸长率A、断面收缩率Z。你需要对照材料标准来判断是否合格。
如果你对金属拉伸试验有疑问,可以点击页面上的在线咨询按钮,把材料标准和检测数据发过来。
字数:1010字